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Scienze Naturali

Il Marmo nel Mediterraneo Contiene i Segreti del Ciclo Globale del Carbonio

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Dissoluzione del carbonato di calcio nel liquido delle zone di Subduzione

1 Marmo Mediterraneo Gli scienziati della Yale University, hanno chiarito come il biossido di carbonio sfugge dai minerali in profondità all'interno della Terra, e penetra nell'atmosfera del pianeta, un passo significativo nel ciclo naturale del carbonio del pianeta.

Il carbonio, la base della vita, è presente nella terra, nel mare, in cielo e in ogni creatura vivente. I geologi sanno da tempo che quantità significative di carbonio vengono memorizzate come carbonato di calcio in alcune rocce, come il marmo, e restituito nell'atmosfera attraverso le eruzioni vulcaniche. Ma come il carbonato di calcio dalle rocce si trasforma in anidride carbonica, quello è poco chiaro.

5 Marmo Mediterraneo

In una nuova ricerca, pubblicata nel numero di maggio 2014 di Nature Geoscience , il team di Yale ha presentato prove che il minerale Aragonite, che è composto da carbonato di calcio, può dissolversi per liberare l'anidride carbonica in un liquido a base d'acqua. Questa reazione avviene nelle zone di subduzione ad alta pressione, zone dove una placca delle coperture rocciose esterne della terra scorre sotto un'altra.

"La dissoluzione del carbonato di calcio nel liquido delle zone di subduzione, libera molta più anidride carbonica di quel che i modelli convenzionali predicono, e potrebbero essere una parte importante del ciclo del carbonio globale", ha detto l'autore principale dello studio Jay J. Ague, professore e presidente del Dipartimento di Geologia e Geofisica di Yale, e curatore incaricato delle collezioni di Mineralogia e meteoritici presso la Yale Peabody Museum of Natural History.

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Nelle zone di subduzione, pressioni e temperature estreme rompono le rocce e rilasciano il carbonio, come l'anidride carbonica. L'anidride carbonica può essere incorporata nel magma che sale nelle eruzioni vulcaniche, che rilasciano anidride carbonica nell'atmosfera. La squadra di studiosi ha raccolti rocce di marmo da una antica zona di subduzione esposta sulle isole greche di Syros e Tinos. Alcune delle rocce sono state raccolte in siti dove scorreva il flusso dei fluidi, e in altri no. Essi hanno scoperto che la quantità di carbonato di calcio, il precursore dell'anidride carbonica disciolta, è drasticamente diminuita come si sono mossi più vicino ai condotti del fluido.

Essi sostengono che questo modello suggerisce come il liquido sia stato determinante nella rimozione di calcio e anidride carbonica dalle rocce. La scoperta del carbonato di calcio in dissoluzione non si adattava alle ipotesi convenzionali per come l'anidride carbonica viene rilasciata dalle rocce subdotte.

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Le reazioni di Devolatilizzazione, che consumano o producono acqua e producono quantità più limitate di anidride carbonica, sono stati pensate per essere il principale metodo di rilascio di anidride carbonica o di minerali nelle zone di subduzione. Ma queste reazioni non potrebbero rappresentare le grandi perdite di anidride carbonica osservate nei campioni di roccia.

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Altre ricerche recenti, compresi studi dettagliati della chimica dei fluidi nella zona di subduzione, avevano suggerito che altri tipi di reazioni potevano essere responsabili della produzione di anidride carbonica nelle zone di subduzione. Quello che mancava erano esempi di campi adatti per verificare le ipotesi di reazione del biossido di carbonio, affermano i ricercatori. Essi sostengono che i marmi di carbonio impoveriti, che hanno trovato in Grecia, costituiscono una finestra importante sul modo in cui le reazioni chimiche funzionano per rilasciare l'anidride carbonica dalle profondità della Terra.

Paolo Lui mpi end

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