Opis projektu
Nowe podejście do pomiaru szybkości wietrzenia skał i redukcji CO2
Naturalne przekształcanie się skał w glebę poprzez wietrzenie chemiczne reguluje ilość atmosferycznego CO2. Chociaż bazalt i węglan ulegają szczególnie wydajnemu wietrzeniu, obecne techniki pomiaru tempa wietrzenia są nieskuteczne w przypadku tych typów skał. Zespół projektu DEVENDRA finansowanego przez ERBN jako pierwszy utworzy uniwersalny system pomiaru szybkości erozji i wietrzenia oparty na porównaniu izotopów berylu. Wykorzystując różne próbki gleby i próbki ze zlewni, badacze określą prawa rządzące wietrzeniem litologicznym i redukcją CO2. Pozwoli to na dokładną kwantyfikację globalnego cyklu węglowego w geologicznych skalach czasowych i umożliwi ekstrapolację losów emisji CO2 wytworzonych przez człowieka w ciągu najbliższych stuleci. Projekt ułatwi również ocenę aktywnej redukcji CO2 poprzez sztuczne wzmocnienie wietrzenia z wykorzystaniem bazaltu.
Cel
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.
Dziedzina nauki
- 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
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
14195 Berlin
Niemcy