De concentratie van koolstofdioxide (CO2) in de atmosfeer bepaalt of de aarde zich in een kas- of ijstijdtoestand bevindt. Voordat de mens invloed begon te krijgen op de hoeveelheid CO2 in de lucht, het hing uitsluitend af van het samenspel van geologische en biologische processen, de wereldwijde koolstofcyclus. Een recente studie, onder leiding van het GFZ Duitse onderzoekscentrum voor geowetenschappen in Potsdam, Duitsland, toont aan dat het uiteenvallen van continenten - ook wel rifting genoemd - aanzienlijk heeft bijgedragen aan hogere CO2-concentraties in de atmosfeer.

De koolstofverdeling op aarde is zeer onevenwichtig:in feite wordt slechts een honderdduizendste van de koolstofdioxide op onze planeet in de atmosfeer gevonden, biosfeer en de oceanen met de resterende 99,999% gebonden in de diepe aarde. Echter, deze enorme koolstofopslag op diepte is niet geïsoleerd van de atmosfeer. Er is een constante uitwisseling tussen de ondergrond en het oppervlak gedurende miljoenen jaren:tektonische platen die in de diepe mantel zinken, nemen grote hoeveelheden koolstof met zich mee. Tegelijkertijd werd aangenomen dat diepe koolstof vrijkomt als gevolg van vulkanisme op mid-oceanische ruggen in de vorm van CO2.

In de huidige studie, gepubliceerd in Natuur Geowetenschappen , het onderzoeksteam komt tot een andere conclusie. Hoewel door vulkanische activiteit op de bodem van de oceaanbodem CO2 vrijkomt, de belangrijkste CO2-invoer van diepte naar de atmosfeer, echter, komt voor in continentale riftsystemen zoals de Oost-Afrikaanse spleet (Fig. 1) of de Eger-spleet in Tsjechië. "Riftsystemen ontwikkelen zich door tektonische uitrekking van de continentale korst, wat kan leiden tot het uiteenvallen van hele platen", legt Sascha Brune van GFZ uit. "De Oost-Afrikaanse Rift met een totale lengte van 6, 000 km is de grootste ter wereld, maar het lijkt klein in vergelijking met de kloofsystemen die 130 miljoen jaar geleden werden gevormd toen het supercontinent Pangea uiteenviel, bestaande uit een netwerk met een totale lengte van meer dan 40, 000km."

Met behulp van platentektoniekmodellen van de afgelopen 200 miljoen jaar en ander geologisch bewijs hebben wetenschappers gereconstrueerd hoe het wereldwijde spleetnetwerk is geëvolueerd. Ze hebben het bestaan ​​van twee belangrijke periodes van verbeterde rifting kunnen bewijzen, ongeveer. 130 en 50 miljoen jaar geleden. Met behulp van numerieke koolstofcyclusmodellen simuleerden de auteurs het effect van verhoogde CO2-ontgassing uit de kloven en toonden aan dat beide riftperiodes correleren met hogere CO2-concentraties in de atmosfeer op dat moment.

"De wereldwijde CO2-ontgassingssnelheden bij riftsystemen, echter, zijn slechts een fractie van de antropogene koolstofuitstoot van vandaag", voegt Bruna toe. "Nog, ze vertegenwoordigen een ontbrekend belangrijk onderdeel van de diepe koolstofcyclus die de klimaatverandering op lange termijn over miljoenen jaren beheerst."