«Переходит в свободную форму»: как поглощаемый океаном углекислый газ превращается в алмазы

Российские учёные экспериментальным путём выяснили, что почти половина углекислого газа, поглощаемого океаном из атмосферы, может превратиться в алмазы. Углерод оседает на горячем океаническом дне, а затем с движением литосферных плит попадает в недра Земли. Там часть вещества перерождается в алмазы, а часть имеет все шансы вернуться в атмосферу с вулканическими газами.

УчёныеИнститута геохимии и аналитической химии (ГЕОХИ) им. В.И. Вернадского РАН выяснили, что до половины углекислого газа, поглощаемого земной корой из атмосферы, может превращаться в алмазы. При этом большая часть осевшего в коре CO2 со временем способна возвращаться в атмосферу с магматическими газами вулканов. Об этом RT сообщила пресс-служба ГЕОХИ РАН. Результаты исследования опубликованы в журнале Geoscience Frontiers.

Суммарно океан поглощает до трети антропогенного СО2 из атмосферы. 

«Растворённый в морской воде СО2 реагирует с молодой, ещё горячей океанической корой в зоне срединно-океанических хребтов с образованием твёрдого вещества — карбоната кальция», — пояснил в беседе с RT профессор РАН, сотрудник лаборатории геохимии мантии Земли ГЕОХИ РАН Антон Шацкий.

Со временем поверхность коры уходит вглубь земной мантии, унося с собой и углерод.

При этом на большой глубине карбонат способен вступать в реакцию с металлическим железом, входящим в состав земной мантии, и превращаться в алмазы.

Извержение океанического вулкана Gettyimages.ru

Проведённые авторами работы опыты показали, что шансы стать алмазами есть примерно у половины от общего объёма поглощённого из атмосферы углерода. Чтобы установить это, исследователи провели лабораторные эксперименты, в которых карбонат взаимодействовал с металлическим железом при давлении и температуре, схожими с мантийными.

«До 50% СО2 может восстанавливаться металлическим железом. В результате этого углерод переходит в свободную форму CО, а именно алмаз», — пояснил Антон Шацкий.

При этом большая часть поступающего из атмосферы в земную мантию углерода сохраняется в форме карбонатов и со временем может возвращаться в атмосферу с вулканической магмой.

«Согласно полученным экспериментальным данным, существенная часть углерода, транспортируемого в мантию Земли в виде карбонатов в составе субдуцируемых (субдукция — процесс, при котором происходит погружение одних блоков земной коры под другие. — RT) океанических плит, сохраняется в окисленной форме и не превращается в алмаз. При мантийных температурах легкоплавкие карбонаты вызывают плавление и в составе магматических расплавов возвращаются на поверхность, где разлагаются с образованием СО2», — отметил Антон Шацкий.