Wetenschappers weten al lang dat steile bergketens koolstofdioxide (CO ₂ ) uit de atmosfeer - terwijl erosie nieuw gesteente blootlegt, het start ook een chemische reactie tussen mineralen op heuvelhellingen en CO ₂ in de lucht, het gesteente "verweren" en CO . gebruiken ₂ om carbonaatmineralen zoals calciet te produceren.

Een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van de Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), echter, heeft dit idee op zijn kop gezet. In paper uitgebracht op 12 april in het tijdschrift Wetenschap , de wetenschappers kondigden aan dat het erosieproces ook een bron kan zijn van nieuwe CO ₂ gas, en kan het veel sneller terug in de atmosfeer afgeven dan het wordt opgenomen in nieuw blootgelegd gesteente.

"Dit druist in tegen een al lang bestaande hypothese dat meer bergen meer erosie en verwering betekenen, wat een extra reductie van CO . betekent ₂ . Het blijkt veel ingewikkelder te zijn dan dat, " zegt Jordon Hemingway, een postdoctoraal fellow aan de Harvard University en hoofdauteur van het papier.

De bron van deze extra CO ₂ is niet helemaal geologisch. In plaats daarvan, het is het bijproduct van kleine microben in bergbodems die oude bronnen van organische koolstof 'opeten' die in het gesteente vastzitten. Terwijl de microben deze mineralen metaboliseren, ze spuwen kooldioxide uit.

De onderzoekers kwamen tot dit besef na bestudering van een van de meest erosiegevoelige bergketens ter wereld:het centrale deel van Taiwan. Dit steile bereik wordt elk jaar geteisterd door meer dan drie grote tyfoons, die elk mechanisch de grond en het gesteente eroderen door zware regenval en wind.

Hemingway en zijn collega's onderzochten grondmonsters, fundament, en riviersedimenten uit het centrale bereik, op zoek naar veelbetekenende tekenen van organische koolstof in de rots. Wat ze daar aantroffen, verraste hen.

"Helemaal onderaan het bodemprofiel, je hebt in principe onverweerde steen. Zodra je de basis van de grond raakt, laag, Hoewel, je ziet rots die los zit maar nog niet volledig is afgebroken, en op dit punt lijkt de organische koolstof in het gesteente volledig te verdwijnen, " merkt Hemingway op. Op dat punt in de grond, het team merkte ook een toename van lipiden op waarvan bekend is dat ze afkomstig zijn van bacteriën, hij voegt toe.

"We weten nog niet precies welke bacteriën dit doen - daarvoor zou genomics nodig zijn, metagenomica, en andere microbiologische hulpmiddelen die we in dit onderzoek niet hebben gebruikt. Maar dat is de volgende stap voor dit onderzoek, " zegt WHOI mariene geochemicus Valier Galy, senior auteur en Hemingway's adviseur in het MIT/WHOI Joint Program.

De groep merkt snel op dat het totale CO .-niveau ₂ vrijgelaten door deze microben is niet ernstig genoeg om een ​​onmiddellijke impact te hebben op de klimaatverandering – in plaats daarvan, deze processen vinden plaats op geologische tijdschalen. Het onderzoek van het WHOI-team kan leiden tot een beter begrip van hoe berggebaseerde (of "lithosferische") koolstofcycli eigenlijk werken, die kunnen helpen bij het genereren van aanwijzingen over hoe CO ₂ is gereguleerd sinds de aarde zelf is gevormd.

"Terugkijkend, we zijn het meest geïnteresseerd in hoe deze processen erin zijn geslaagd om de CO .-niveaus te behouden ₂ in de atmosfeer min of meer stabiel over miljoenen jaren. Het zorgde ervoor dat de aarde het klimaat en de omstandigheden had die het had - een die de ontwikkeling van complexe levensvormen heeft bevorderd, ", zegt Hemingway. "Gedurende de geschiedenis van onze aarde, CO ₂ is in de loop van de tijd gaan wiebelen, maar is in die stabiele zone gebleven. Dit is slechts een update van het mechanisme van geologische processen waardoor dat kan gebeuren, " hij voegt toe.