Descrizione del progetto
Un nuovo approccio per misurare la velocità della degradazione meteorica delle rocce e della riduzione di CO2
La naturale conversione delle rocce in terreno attraverso la degradazione meteorica chimica regola la CO2 atmosferica. Sebbene il basalto e il carbonato vengano sottoposti a degradazione meteorica in modo particolarmente efficiente, le attuali tecniche di misurazione della velocità non si dimostrano efficaci su questi tipi di roccia. Per la prima volta nel campo scientifico, il progetto DEVENDRA, finanziato dal CER, creerà un sistema universale di misurazione della velocità di erosione e degradazione meteorica basato sul confronto degli isotopi del berillio. Avvalendosi di diversi campioni provenienti dal terreno e dai bacini idrografici, determinerà le leggi che disciplinano la degradazione meteorica litologica e la riduzione di CO2. Ciò consentirà di quantificare in modo perfezionato il ciclo globale del carbonio su scale temporali geologiche e offrirà un’estrapolazione del destino delle emissioni di CO2 di origine antropica nel corso dei prossimi secoli. Il progetto faciliterà inoltre una valutazione della riduzione di CO2 attiva attraverso una degradazione meteorica rafforzata a livello artificiale utilizzando il basalto.
Obiettivo
The chemical weathering of rocks on the Earth’s surface draws down atmospheric CO2, balancing emissions from volcanoes and maintaining habitable temperatures. Basalt and carbonate rocks are particularly crucial in this balance, because they are efficiently weathered: as estimated from studies of the dissolved elements in rivers, basalt accounts for 20-35% of modern global silicate weathering and CO2 consumption flux, despite only covering 5% of Earth’s surface. To formulate sensitivities and feedbacks between weathering of these rocks and climate, we need an accurate description of the exact processes that drive the conversion of rock to soil by weathering. Besides water flow, erosion rate and vegetation are thought to exercise significant control. Currently, however, we lack the tools needed to decipher these controls, because the preferred approach used to quantify erosion and weathering rates – cosmogenic nuclides, produced in situ in quartz – does not work in basalt and carbonate lithologies. The aim of DEVENDRA, dedicated to the pioneer of cosmogenic nuclide geochemistry Devendra Lal (1920 – 2012), is to eliminate this blind spot using a novel method never applied to basalt and carbonate lithologies: the ratio of cosmogenic beryllium-10 rained out from the atmosphere to stable beryllium-9 released by weathering. DEVENDRA will develop this system as a novel erosion and weathering rate meter for these rocks, and will use this new method to calibrate – using globally-distributed soil profiles and catchments of differing climate and erosion rate – the laws that govern weathering and CO2 drawdown in these rocks. The outcomes from DEVENDRA will refine the global weathering models that are used to understand Earth’s carbon cycle on geological time scales, to predict the trajectory of anthropogenic CO2 in coming centuries, and to estimate the potential for negative CO2 emissions by artificially-enhanced weathering of basalts.
Campo scientifico
- natural sciencesearth and related environmental sciencesgeologylithology
- natural sciencesearth and related environmental sciencesgeochemistry
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistryinorganic compounds
- natural sciencesearth and related environmental sciencesgeologyvolcanology
- social scienceslaw
Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
14195 Berlin
Germania