Sau những nghiên cứu về vòng đời của carbon, các nhà khoa học đã phát hiện ra được các vùng hút chìm của Trái đất chứa lượng lớn carbon được các mảng kiến tạo đưa vào từ khí quyển, sau đó chúng sẽ chuyển hóa thành kim cương. Việc carbon không thể tái tạo được và mãi bị nhấn chìm sâu vào lòng đất sẽ là nền tảng cho việc đưa ra các giải pháp để giải quyết cuộc khủng hoảng khí hậu toàn cầu, nhằm giảm thiểu đi lượng khí CO2 ngoài khí quyển đang gây ra các vấn đề nan giải cho môi trường sống trên Trái đất.
Nhiều carbon tồn tại sâu trong các vùng hút chìm của Trái đất
Các nhà khoa học từ Đại học Cambridge và NTU Singapore đã phát hiện, những vụ va chạm chuyển động chậm của các mảng kiến tạo kéo nhiều carbon vào bên trong Trái đất hơn. Họ phát hiện, carbon bị đưa vào bên trong Trái đất tại các vùng hút chìm. Sau đó, carbon có xu hướng bị “khóa lại” ở độ sâu, thay vì tái tạo. Phát hiện cho thấy, chỉ khoảng 1/3 lượng carbon được tái tạo trở lại bề mặt.
Một trong những giải pháp đối phó biến đổi khí hậu là giảm CO2 trong bầu khí quyển Trái đất. Thông qua nghiên cứu cách carbon hoạt động trong lòng đất, các nhà khoa học có thể hiểu rõ hơn về toàn bộ vòng đời của carbon trên Trái đất. Đồng thời, biết về cách carbon di chuyển giữa khí quyển, đại dương và sự sống trên bề mặt. Các khu vực chứa carbon sâu đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì khả năng sinh sống của hành tinh chúng ta, bằng cách điều chỉnh mức CO2 trong khí quyển.
Stefan Farsang – tác giả chính của nghiên cứu, hiện thuộc Khoa Khoa học Trái đất của Đại học Cambridge, cho biết: “Chúng tôi hiện có hiểu biết tương đối tốt về các nguồn chứa carbon trên bề mặt và các dòng chảy giữa chúng. Song, chúng tôi biết ít hơn về các kho dự trữ carbon bên trong Trái đất”.
Carbon chìm vào lòng đất sẽ biến thành kim cương
Theo nghiên cứu, những thay đổi trong quá trình hút chìm của các mảng kiến tạo hoặc biến dạng uốn cong giữa các mảng kiến tạo sẽ đưa cacbon trên bề mặt xuống sâu dưới lòng đất. Trong quá trình này, một lượng lớn vật liệu chứa carbon, chẳng hạn như tàn tích của các sinh vật sống và vỏ sò, sẽ được hút vào bên trong Trái đất. Đây là một trong những cách di chuyển carbon. Ngoài ra, khí cacbonic trong khí quyển sẽ chìm xuống đáy biển vào lòng đất. Chúng được đưa vào thông qua con đường trầm tích biển. Đây cũng là một cách di chuyển carbon quan trọng khác.
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng trong quá trình đá phiến lớp vỏ bị hút vào lớp phủ, hàm lượng canxi trong chúng giảm đi và hàm lượng magie tăng lên. Điều này khiến chúng khó hòa tan trong magma tại đó. Đồng thời, chúng khó có khả năng quay trở lại mặt đất trong một vụ phun trào núi lửa. Nghiên cứu này tin rằng hầu hết cacbonat sẽ chìm sâu hơn vào lớp phủ. Sau đó, chúng kết hợp với carbon từ khí quyển chìm vào lòng đất thông qua trầm tích đại dương. Cuối cùng, chúng sẽ biến thành kim cương.
Lưu giữ khí cacbonat từ khí quyển sẽ giúp giải quyết cuộc khủng hoảng khí hậu
Có một số cách để carbon được giải phóng trở lại khí quyển (dưới dạng CO2). Tuy nhiên, chỉ có một con đường để nó có thể trở lại bên trong Trái đất. Con đường đó chính là thông qua vùng hút chìm. Nghiên cứu mới tiết lộ, các phản ứng hóa học diễn ra trong đá tại các vùng hút chìm sẽ đưa carbon vào sâu hơn bên trong Trái đất.
“Vẫn còn rất nhiều nghiên cứu được thực hiện trong lĩnh vực này. Trong tương lai, chúng tôi hướng tới việc tinh chỉnh các ước tính của mình bằng cách nghiên cứu khả năng hòa tan của cacbonat trong phạm vi nhiệt độ, áp suất rộng hơn và trong một số chế phẩm chất lỏng”, nhà nghiên cứu Farsang cho biết.
Những phát hiện này được cho là rất quan trọng. Chúng giúp hiểu được vai trò của sự hình thành cacbonat trong hệ thống khí hậu nói chung. Theo nhóm nghiên cứu, kết quả này cho thấy những khoáng chất rất ổn định. Việc chắc chắn khóa CO2 từ khí quyển thành dạng khoáng rắn là có thể.
Nhóm nghiên cứu đã xem xét việc sử dụng các phương pháp tương tự để thu giữ carbon. Phương pháp này chuyển CO2 trong khí quyển vào nơi lưu trữ trong đá và đại dương. “Những kết quả này cũng sẽ giúp chúng ta hiểu được cách tốt hơn để đưa carbon khỏi khí quyển. Nếu chúng ta có thể thúc đẩy quá trình này nhanh hơn mức xử lý của tự nhiên, nó có thể chứng minh một lộ trình giúp giải quyết cuộc khủng hoảng khí hậu”, Redfern chia sẻ.
