เป็นเวลาหลายร้อยล้านปีมาแล้วที่สภาพอากาศของโลกร้อนขึ้นและเย็นลงพร้อมกับความผันผวนตามธรรมชาติของระดับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ในชั้นบรรยากาศ ในศตวรรษที่ผ่านมามนุษย์ได้ผลักดันระดับ CO₂ขึ้นสูงสุดในรอบ 2 ล้านปี ซึ่งแซงหน้าการปล่อยตามธรรมชาติโดยส่วนใหญ่เกิดจากการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล ทำให้เกิดภาวะโลกร้อนอย่างต่อเนื่องซึ่งอาจทำให้ส่วนต่างๆ ของโลกไม่สามารถอยู่อาศัยได้ ทำอะไรได้บ้าง? ในฐานะนักวิทยาศาสตร์โลก
เราพิจารณาว่ากระบวนการทางธรรมชาติได้รีไซเคิลคาร์บอนจาก
ชั้นบรรยากาศสู่โลกอย่างไร และย้อนกลับไปในอดีตเพื่อหาคำตอบที่เป็นไปได้สำหรับคำถามนี้ งานวิจัยใหม่ของเราที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature แสดงให้เห็นว่าแผ่นเปลือกโลก ภูเขาไฟ ภูเขาที่กัดเซาะ และตะกอนก้นทะเลควบคุมสภาพอากาศของโลกในอดีตทางธรณีวิทยาได้อย่างไร การใช้ประโยชน์จากกระบวนการเหล่านี้อาจมีส่วนร่วมในการรักษาสภาพอากาศแบบ “ โกลดิล็อกส์ ” ที่โลกของเราเคยมีความสุข
ภูมิอากาศแบบโรงเรือนร้อนและโรงน้ำแข็งมีอยู่ในอดีตทางธรณีวิทยา โรงเรือนยุคครีเทเชียส (ซึ่งมีอายุประมาณ 145 ล้านถึง 66 ล้านปีก่อน) มีระดับ CO₂ ในชั้นบรรยากาศสูงกว่า 1,000 ส่วนในล้านส่วน เทียบกับประมาณ 420 ในปัจจุบัน และอุณหภูมิสูงกว่าปัจจุบันถึง 10 ℃
แต่สภาพอากาศของโลกเริ่มเย็นลงเมื่อประมาณ 50 ล้านปีก่อนในช่วงยุคซีโนโซอิกโดยมีจุดสูงสุดในสภาพอากาศแบบโรงน้ำแข็งซึ่งอุณหภูมิลดลงเหลือประมาณ 7 ℃ เย็นกว่าทุกวันนี้
ความสงสัยของเราคือแผ่นเปลือกโลกเป็นตัวการ เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้นว่าแผ่นเปลือกโลกกักเก็บ เคลื่อนย้าย และปล่อยคาร์บอนได้อย่างไร เราจึงสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของ “สายพานลำเลียงคาร์บอน”
กระบวนการแปรสัณฐานจะปล่อยคาร์บอนสู่ชั้นบรรยากาศบริเวณสันเขากลางมหาสมุทร ซึ่งเป็นจุดที่แผ่นเปลือกโลกสองแผ่นเคลื่อนตัวออกจากกัน ทำให้แมกมาลอยขึ้นสู่ผิวน้ำและสร้างเปลือกโลกมหาสมุทรขึ้นมาใหม่ ในเวลาเดียวกัน ที่ร่องลึกก้นมหาสมุทร ซึ่งเป็นที่ซึ่งแผ่นเปลือกโลกสองแผ่นมาบรรจบกัน แผ่นเปลือกโลกจะถูกดึงลงมาและนำกลับคืนสู่ส่วนลึกของโลก ระหว่างทางลงมา พวกมันจะนำคาร์บอนกลับเข้าสู่ภายในโลก แต่ยังปล่อย CO₂ บางส่วนผ่านการระเบิดของภูเขาไฟอีกด้วย
แบบจำลองของเราแสดงให้เห็นว่าสภาพอากาศในเรือนกระจก
ยุคครีเทเชียสเกิดจากแผ่นเปลือกโลกที่เคลื่อนที่เร็วมาก ซึ่งเพิ่มการปล่อยCO₂จากสันเขากลางมหาสมุทรอย่างมาก
ในการเปลี่ยนไปใช้แผ่นเปลือกโลกในสภาพอากาศแบบโรงน้ำแข็งซีโนโซอิก การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกจะช้าลงและการปล่อย CO₂ จากภูเขาไฟเริ่มลดลง แต่ที่น่าแปลกใจคือ เราค้นพบกลไกที่ซับซ้อนกว่าที่ซ่อนอยู่ในระบบสายพานลำเลียง ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสร้างภูเขา การพังทลายของทวีป และการฝังซากของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่ก้นทะเล
ผลเย็นที่ซ่อนอยู่ของการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกที่ช้าลงในซีโนโซอิก
แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่ช้าลงเนื่องจากการชน ซึ่งนำไปสู่การสร้างภูเขา เช่น เทือกเขาหิมาลัยและเทือกเขาแอลป์ที่ก่อตัวขึ้นในช่วง 50 ล้านปีที่ผ่านมา สิ่งนี้ควรลดการปล่อย CO₂ ของภูเขาไฟ แต่รุ่นสายพานลำเลียงคาร์บอนของเราพบว่ามีการปล่อยก๊าซเพิ่มขึ้น
เราติดตามแหล่งที่มาของตะกอนในทะเลลึกที่อุดมด้วยคาร์บอนซึ่งถูกผลักลงไปด้านล่างเพื่อเป็นอาหารของภูเขาไฟ เพิ่มการปล่อย CO₂ และยกเลิกผลกระทบของแผ่นเปลือกโลกที่ชะลอตัว
วิดีโอนี้แสดงการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก การกักเก็บคาร์บอนภายในแผ่นเปลือกโลก และการไล่ก๊าซคาร์บอนตามสันเขากลางมหาสมุทรและเขตมุดตัวตลอดเวลา แบบจำลองคาร์บอนของเราแสดงกระบวนการเหล่านี้เพียงอย่างเดียวไม่สามารถอธิบายการเย็นตัวของโลกในยุคซีโนโซอิกได้ ผลกระทบจากการพังทลายของหินซึ่งไม่ได้แสดงไว้ในที่นี้มีบทบาทสำคัญ ลูกศรระบุความเร็วการเคลื่อนที่ของจาน
แล้วอะไรคือกลไกที่รับผิดชอบในการลดลงของCO₂ในชั้นบรรยากาศ
คำตอบอยู่ที่ภูเขาที่มีหน้าที่ในการชะลอความเร็วของแผ่นเปลือกโลกในตอนแรก และในการกักเก็บคาร์บอนในทะเลลึก
ทันทีที่ภูเขาก่อตัวขึ้น พวกเขาก็เริ่มถูกกัดเซาะ น้ำฝนที่มี CO₂ ทำปฏิกิริยากับหินบนภูเขาแตกเป็นเสี่ยงๆ แม่น้ำนำพาแร่ธาตุที่ละลายลงสู่ทะเล สิ่งมีชีวิตในทะเลจึงใช้ผลิตภัณฑ์ที่ละลายน้ำเพื่อสร้างเปลือกของพวกมัน ซึ่งท้ายที่สุดแล้วจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของตะกอนทะเลที่อุดมด้วยคาร์บอน
เมื่อภูเขาลูกใหม่ก่อตัวขึ้น หินจำนวนมากก็ถูกกัดเซาะ เร่งกระบวนการนี้ให้เร็วขึ้น CO₂ จำนวนมหาศาลถูกกักเก็บไว้ และโลกเย็นลง แม้ว่าตะกอนเหล่านี้บางส่วนจะถูกลดระดับลงด้วยการไล่ก๊าซคาร์บอนผ่านภูเขาไฟอาร์ค
คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) ระบุว่าการใช้วิธีกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณมากนั้น “หลีกเลี่ยงไม่ได้” หากโลกต้องการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์
อ่านเพิ่มเติม: นอกจากการลดการปล่อยก๊าซลงอย่างมากแล้ว IPCC ยังพบว่าการกำจัด CO₂ จำนวนมากจากอากาศจะเป็น “สิ่งจำเป็น” ในการบรรลุเป้าหมาย
การผุกร่อนของหินอัคนี โดยเฉพาะหินอย่างหินบะซอลต์ที่มีแร่ที่เรียกว่าโอลิวีน มีประสิทธิภาพมากในการลด CO₂ ในชั้นบรรยากาศ การแพร่กระจายของแร่โอลิวีนบนชายหาดสามารถดูดซับ CO₂ จากชั้นบรรยากาศได้ถึงล้านล้านตันตามการประมาณการบางอย่าง
ความเร็วของภาวะโลกร้อนที่เกิดจากฝีมือมนุษย์ ในปัจจุบัน นั้นทำให้การลดการปล่อยคาร์บอนของเราอย่างรวดเร็วนั้นเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงหายนะจากภาวะโลกร้อน แต่กระบวนการทางธรณีวิทยาด้วยความช่วยเหลือของมนุษย์อาจมีบทบาทในการรักษาสภาพอากาศแบบ “โกลดิล็อกส์” ของโลก
crdit : สล็อต 888 เว็บตรง ไม่ผ่านเอเย่นต์ ไม่มี ขั้นต่ำ / ดูหนังฟรี
