Opis projektu
Pomiar i zrozumienie wpływu tektonicznych emisji dwutlenku węgla
Znaczący wpływ na zmiany klimatu i wahania stężenia atmosferycznego dwutlenku węgla w przeszłości miały między innymi procesy geologiczne. Położone głęboko pod ziemią rezerwuary węgla wciąż są nienaruszone, ale mogą być aktywowane w strefach uskoków na ryftach kontynentalnych, tworząc szlaki, którymi mogą wydzielać się znaczne ilości CO2. Niestety, badania nad wpływem, jaki miały one na klimat i odgazowanie w dalekiej przeszłości, były dotychczas utrudnione z uwagi na nieefektywne metody, technologie i ramy pomiarowe. Aby sprostać tym wyzwaniom, zespół finansowanego przez Unię Europejską projektu EMERGE zamierza zaproponować pewne innowacje. Uczeni postanowili wykorzystać takie rozwiązania jak drony do pomiaru strumienia CO2, techniki modelowania numerycznego mające na celu zrozumienie kontroli geodynamicznej transportu CO2 w litosferze oraz badanie i integracja danych dotyczących ryftów i odgazowania w przeszłości.
Cel
Geological processes governed paleo-atmospheric CO2 variations and exerted major control on past climate change beyond the million-year time scale. Vast deep carbon reservoirs are known to be activated at continental rifts, where the faulted lithosphere provides CO2 pathways and where recent surveys detected massive CO2 emissions. However, progress in quantifying natural CO2 degassing and its impact on past climate is impeded for 3 reasons: (1) current CO2 flux measurement techniques require labourintensive field surveys that can cover only small areas; (2) a consistent framework uniting geodynamic processes and CO2 transport to the surface is missing; (3) past CO2 flux from rifts is difficult to quantify because compilations do not account for geodynamic characteristics.
EMERGE will enter uncharted territory by linking 3 innovative approaches. The project will: (1) advance airborne CO2 flux measurements via drones. Focusing on rifts in Kenya, Ethiopia, Czech Republic and Iceland, we will measure for the first time tectonic CO2 flux distributions of entire regions allowing unprecedented insight into subsurface CO2 pathways; (2) characterise geodynamic controls on lithospheric CO2 transport via novel numerical modelling techniques; and (3) integrate data of all known rifts since 540 million years ago to understand the role of tectonic degassing in shaping Earth’s climate through time.
Zooming in on the geosphere-atmosphere interface, this project integrates interdisciplinary ideas and methods from geodynamics, micrometeorology, petrology, and paleoclimatology. EMERGE may generate broad impact on scientific and societal level: dronebased CO2 flux measurements will be a game changer in understanding tectonic CO2 release at rifts and other plate boundaries worldwide. The methodological and scientific advances may be essential for establishing a solid baseline of tectonic CO2 emissions to accurately quantify controls on past and future climate change.
Dziedzina nauki
- natural sciencesearth and related environmental sciencespalaeontologypaleoclimatology
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringroboticsautonomous robotsdrones
- natural sciencesearth and related environmental sciencesatmospheric sciencesclimatologyclimatic changes
- natural sciencesearth and related environmental sciencesgeologypetrology
- social sciencespolitical sciencesgovernment systems
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
14473 POTSDAM
Niemcy