Un equipo de científicos ha descubierto vetas de disolución microscópicas que disuelven alrededor del 10 por ciento del carbono en antiguas calizas de aguas profundas donde se almacena la mayor parte del carbono del mundo.

El equipo de investigación dirigido por el Dr. Christoph Schrank de la Escuela de Ciencias de la Tierra y Atmosféricas de QUT, Dr. Michael Jones del Centro de Investigación Analítica Central de QUT, y el científico de sincrotrón de la Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear (ANSTO), Dr. Cameron Kewish, publicó sus hallazgos en el Naturaleza diario Comunicaciones Tierra y Medio Ambiente .

El Dr. Schrank dijo que las calizas de aguas profundas han sido el sumidero de carbono más grande de la Tierra durante los últimos 180 millones de años porque atraparon la mayor parte del carbono del planeta.

"Sin embargo, su contribución al ciclo del carbono a largo plazo está mal cuantificada, " él dijo.

"Medir la cantidad de carbono capturado en las calizas de aguas profundas es fundamental para comprender el ciclo del carbono a largo plazo:cómo se intercambia el carbono entre la atmósfera, los océanos, la biosfera, y los huesos rocosos de la Tierra misma durante miles o millones de años ".

"Los científicos intentan desentrañar el ciclo del carbono para comprender procesos importantes como el cambio climático. Para ello, necesitamos estimar cuánto carbono pueden realmente atrapar las calizas ".

El Dr. Schrank dijo que usaron mapas químicos y estructurales de alta resolución para averiguar que estas costuras de micro-disolución eran capas ultradelgadas a lo largo de las cuales se habían disuelto grandes cantidades de carbonato de calcio.

"Si bien las costuras de micro-disolución individuales son mucho más delgadas que un cabello humano, su espacio es increíblemente denso:la distancia promedio entre dos costuras es aproximadamente el ancho de un cabello, "Dijo el Dr. Schrank.

"Juntamos esta información geométrica y las estimaciones de balance de masa para determinar que las vetas de micro-disolución disolvieron alrededor del 10 por ciento del carbono total de las calizas en nuestro estudio".

"Los modelos matemáticos publicados de la disolución de la piedra caliza y la evidencia geológica sugieren que este proceso de disolución ocurrió dentro de los 10 cm a 10 m por debajo del sedimento durante 50 a 5000 años".

Aún no se sabe con certeza adónde va el carbono disuelto. El Dr. Schrank dijo que las calizas que estudiaron se formaron cerca de una región extremadamente tectónicamente activa frente a la costa este de la Isla Norte.

"Durante los últimos 25 millones de años, e incluso hoy, esta región es sacudida regularmente por terremotos, que se sabe que agitan los sedimentos en el fondo del océano ".

"Sugerimos que el carbono disuelto podría devolverse al océano cuando el lecho marino se vea afectado por terremotos o deslizamientos de tierra bajo el agua".

El equipo de investigación de QUT, ANSTO, Universidad de Queensland, Universidad de Nueva Gales del Sur, y la Universidad de La Trobe descubrieron las microserciones utilizando los rayos X extremadamente potentes del Sincrotrón australiano ANSTO.

"El equipo de ANSTO, QUT, y La Trobe University desarrollaron técnicas de microscopía de rayos X de vanguardia en el Sincrotrón de Australia durante la última década para investigar la composición química y la estructura de los materiales hasta decenas de nanómetros. "Dijo el Dr. Kewish.

"El sincrotrón produce una luz más de un millón de veces más brillante que el sol, y la microscopía de rayos X nos permite ver características que antes permanecían invisibles ".

El Dr. Jones dice que "la aplicación de estas técnicas novedosas a secciones de calizas de 55 millones de años de la costa este de la Isla Norte de Nueva Zelanda nos permitió ver, por primera vez, que las capas de piedra caliza contienen miles de pequeñas vetas de micro-disolución que son prácticamente invisibles a otras técnicas microscópicas ".

El Dr. Schrank dijo que el equipo planeaba examinar otros depósitos de piedra caliza en todo el mundo con técnicas de sincrotrón de alta resolución para comprender mejor cómo la micro-disolución contribuye al intercambio de carbono entre el sedimento y el océano.