In een nieuwe studie onder leiding van een Ph.D. student, onderzoekers gebruikten diamanten als broodkruimels om inzicht te geven in enkele van de diepste geologische mechanismen van de aarde.

"Geologen zijn onlangs tot het besef gekomen dat enkele van de grootste, meest waardevolle diamanten komen uit de diepste delen van onze planeet, " zei Margo Regier, een doctoraat student aan de Faculteit Wetenschappen onder begeleiding van Graham Pearson en Thomas Stachel. "Hoewel we nog niet zeker weten waarom diamanten op deze diepten tot grotere afmetingen kunnen groeien, stellen we een model voor waarbij deze 'superdiepe' diamanten kristalliseren uit koolstofrijke magma's, wat voor hen van cruciaal belang kan zijn om tot hun grote omvang te groeien."

Naast hun schoonheid en industriële toepassingen, diamanten bieden unieke vensters naar de diepe aarde, waardoor wetenschappers het transport van koolstof door de mantel kunnen onderzoeken.

"De overgrote meerderheid van de koolstof op aarde wordt feitelijk opgeslagen in zijn silicaatmantel, niet in de atmosfeer, " legde Regier uit. "Als we de hele koolstofcyclus van de aarde volledig willen begrijpen, we moeten dit enorme koolstofreservoir diep onder de grond begrijpen."

De studie onthulde dat de koolstofrijke oceanische korst die in de diepe mantel zakt, het meeste van zijn koolstof afgeeft voordat het het diepste deel van de mantel bereikt. Dat betekent dat de meeste koolstof terug naar de oppervlakte wordt gerecycled, en slechts kleine hoeveelheden worden opgeslagen in de diepe mantel - wat belangrijke implicaties heeft voor hoe wetenschappers de koolstofcyclus van de aarde begrijpen.

Het mechanisme is om een ​​aantal redenen belangrijk om te begrijpen, merkte Regier op.

"De beweging van koolstof tussen het oppervlak en de mantel beïnvloedt het klimaat op aarde, de samenstelling van de atmosfeer en de productie van magma uit vulkanen, ' zei Regier.

"We begrijpen nog niet of deze koolstofcyclus in de loop van de tijd is veranderd, we weten ook niet hoeveel koolstof er in de diepste delen van onze planeet is opgeslagen. Als we willen begrijpen waarom onze planeet is geëvolueerd naar de huidige bewoonbare staat en hoe de oppervlakken en atmosferen van andere planeten kunnen worden gevormd door hun interne processen, we moeten deze variabelen beter begrijpen."

De studie werd mogelijk gemaakt door een samenwerking tussen onderzoekers van de U of A en de Universiteit van Glasgow, inclusief Jeff Harris, die de diamantmonsters verzamelden. Ondersteuning via federale financiering van de Natural Sciences and Engineering Research Council van Canada, via de Diamond Exploration Research Training School aan de U of A, was ook een integraal onderdeel van het mogelijk maken van het onderzoek.

De studie, "De lithosferische tot lagere mantelkoolstofcyclus vastgelegd in superdiepe diamanten, " werd gepubliceerd in Natuur .