Η διάβρωση των πετρωμάτων όπως αυτοί οι βασαλτικοί σχηματισμοί στο Αϊντάχο ενεργοποιεί χημικές διεργασίες που απομακρύνουν το διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα. Μάθιου Ντίλον / Φλικρ, CC BY

Γιατί το κλίμα της Γης παρέμεινε τόσο σταθερό με τον γεωλογικό χρόνο; Η απάντηση μπορεί να σε συγκλονίσει.

Οι βράχοι, ιδίως οι τύποι που δημιουργούνται από την ηφαιστειακή δραστηριότητα, διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στη διατήρηση του μακροπρόθεσμου κλίματος της Γης σταθερό και στην ανακύκλωση του διοξειδίου του άνθρακα μεταξύ της γης, των ωκεανών και της ατμόσφαιρας.

Οι επιστήμονες το γνωρίζουν δεκαετίες ότι η διάβρωση των βράχων - η χημική διάσπαση των ορυκτών στα βουνά και τα εδάφη - απομακρύνει το διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και το μετατρέπει σε σταθερά ορυκτά στην επιφάνεια του πλανήτη και στα ιζήματα των ωκεανών. Αλλά επειδή αυτή η διαδικασία λειτουργεί πάνω από εκατομμύρια χρόνια, είναι πολύ αδύναμη για να αντισταθμιστεί η σύγχρονη υπερθέρμανση του πλανήτη από τις ανθρώπινες δραστηριότητες.

Η όξινη βροχή σε κτίρια και μνημεία, όπως αυτό το άγαλμα από ψαμμίτη στη Δρέσδη της Γερμανίας, είναι μια μορφή χημικών καιρικών συνθηκών. Slick / Wikipedia

Τώρα, ωστόσο, η αναδυόμενη επιστήμη - συμπεριλαμβανομένου του California Collaborative for Climate Change Solutions (C4) Κέντρο Καινοτομίας Εργασίας - δείχνει ότι είναι δυνατή η επιτάχυνση του ρυθμού καιρού. Η βελτιωμένη καιρικές συνθήκες θα μπορούσε να επιβραδύνει την υπερθέρμανση του πλανήτη και να βελτιώσει την υγεία του εδάφους, καθιστώντας δυνατή την αποτελεσματικότερη καλλιέργεια των καλλιεργειών και την ενίσχυση της επισιτιστικής ασφάλειας.

Χημεία ροκ

Πολλές διαδικασίες καιρός βράχους στην επιφάνεια της Γης, επηρεασμένη από τη χημεία, τη βιολογία, το κλίμα και την τεκτονική πλάκας. Η κυρίαρχη μορφή χημικών καιρικών συνθηκών συμβαίνει όταν το διοξείδιο του άνθρακα συνδυάζεται με νερό στο έδαφος και τον ωκεανό για να παράγει ανθρακικό οξύ.

Περίπου το 95% του φλοιού της Γης και μανδύα - το παχύ στρώμα μεταξύ του φλοιού του πλανήτη και του πυρήνα του - είναι κατασκευασμένο από πυριτικά ορυκτά, οι οποίες είναι ενώσεις πυριτίου και οξυγόνου. Τα πυριτικά άλατα είναι το κύριο συστατικό των περισσότερων πυριγενών πετρωμάτων, τα οποία σχηματίζονται όταν το ηφαιστειακό υλικό ψύχεται και σκληραίνει. Τέτοιοι βράχοι αποτελούν περίπου το 15% της Γης επιφάνεια του εδάφους.

Όταν το ανθρακικό οξύ έρχεται σε επαφή με ορισμένα πυριτικά ορυκτά, ενεργοποιεί μια χημική διαδικασία γνωστή ως Urey αντίδραση. Αυτή η αντίδραση τραβάει αέριο διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και το συνδυάζει με νερό και πυριτικά ασβέστιο ή μαγνήσιο, παράγοντας δύο διττανθρακικά ιόντα. Μόλις το διοξείδιο του άνθρακα παγιδευτεί σε αυτά τα ανθρακικά εδάφη, ή τελικά πλυθεί στον ωκεανό, δεν θερμαίνει πλέον το κλίμα.

Όταν το ανθρακικό οξύ διαλύει τα ανόργανα άλατα ασβεστίου και μαγνησίου, διασπώνται σε διαλυμένες ενώσεις, μερικές από τις οποίες περιέχουν άνθρακα. Αυτά τα υλικά μπορούν να ρέουν στον ωκεανό, όπου οι θαλάσσιοι οργανισμοί τα χρησιμοποιούν για την κατασκευή κελυφών. Αργότερα τα κοχύλια θάβονται σε ιζήματα του ωκεανού. Η ηφαιστειακή δραστηριότητα απελευθερώνει λίγο άνθρακα στην ατμόσφαιρα, αλλά μεγάλο μέρος του παραμένει θαμμένο σε βράχο για εκατομμύρια χρόνια. Gretashum / Wikipedia, CC BY-SA

Η αντίδραση Urey τρέχει με υψηλότερο ρυθμό όταν βουνά πλούσια σε πυριτικά όπως τα Ιμαλάια εκθέτουν φρέσκο ​​υλικό στην ατμόσφαιρα - για παράδειγμα, μετά από κατολίσθηση - ή όταν το κλίμα γίνεται πιο ζεστό και βροχερό. Πρόσφατη έρευνα δείχνει ότι οι άνθρωποι μπορούν να επιταχύνουν τη διαδικασία ουσιαστικά για να βοηθήσουν στην καταπολέμηση της σύγχρονης υπερθέρμανσης του πλανήτη.

Επιτάχυνση καιρικών συνθηκών

Το μεγαλύτερο όριο στις καιρικές συνθήκες είναι η ποσότητα των πυριτικών ορυκτών που εκτίθενται ανά πάσα στιγμή. Η άλεση των ηφαιστειακών πυριτικών πετρωμάτων σε λεπτή σκόνη αυξάνει την επιφάνεια που διατίθεται για αντιδράσεις. Περαιτέρω, η προσθήκη αυτής της σκόνης βράχου στο χώμα την εκθέτει σε φυτικές ρίζες και μικρόβια εδάφους. Τόσο οι ρίζες όσο και τα μικρόβια παράγουν διοξείδιο του άνθρακα καθώς αποσυνθέτουν οργανική ύλη στο έδαφος. Με τη σειρά του, αυξάνει τις συγκεντρώσεις ανθρακικού οξέος που επιταχύνουν τις καιρικές συνθήκες.

Μια πρόσφατη μελέτη από Βρετανούς και Αμερικανούς επιστήμονες υποδηλώνει ότι η προσθήκη λεπτόκοκκων πυριτικών πετρωμάτων, όπως το βασάλτη, σε όλα τα εδάφη καλλιέργειας στην Κίνα, την Ινδία, τις ΗΠΑ και τη Βραζιλία θα μπορούσε να προκαλέσει καιρικές συνθήκες που θα αφαιρούσαν περισσότεροι από 2 δισεκατομμύρια τόνοι διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα κάθε χρόνο. Για σύγκριση, οι ΗΠΑ εκπέμπονται περίπου 5.3 δισεκατομμύρια τόνους διοξειδίου του άνθρακα το 2018.

Καλλιέργεια με βράχια

Μια συναρπαστική πτυχή του ενισχυμένου καιρού είναι ότι, σε μελέτες ελεγχόμενου περιβάλλοντος που περιλαμβάνουν βασικές τροποποιήσεις του εδάφους, οι αποδόσεις σιτηρών βελτιώνονται κατά περίπου 20%.

Καθώς ξεσκονίζεται ο βασάλτης, αυξάνει τα ζωτικά θρεπτικά συστατικά των φυτών που μπορούν να ενισχύσουν την παραγωγή και να αυξήσουν τις αποδόσεις των καλλιεργειών. Ορυκτά θρεπτικά συστατικά όπως ασβέστιο, κάλιο και μαγνήσιο δημιουργούν πιο υγιή εδάφη. Οι αγρότες ήταν τροποποίηση εδάφους με ορυκτά πετρώματα για αιώνες, έτσι η ιδέα δεν είναι κάτι καινούργιο.

Απλώνοντας ασβέστη σε ένα χωράφι στο Devon της Αγγλίας για τη βελτίωση της ποιότητας του εδάφους. Mark Robinson / Wikipedia, CC BY

Στο Κέντρο Καινοτομίας Εργασίας, διεξάγουμε ίσως το μεγαλύτερο πείραμα επίδειξης καιρικών βελτιώσεων σε πραγματικές εκμεταλλεύσεις στον κόσμο. Συνεργαζόμαστε με τους αγρότες, τους κτηνοτρόφους, την κυβέρνηση, τη βιομηχανία εξόρυξης και τις φυλές ιθαγενών της Αμερικής στην Καλιφόρνια σε περίπου 50 στρέμματα δοκιμών τροποποίησης εδάφους. Δοκιμάζουμε τα αποτελέσματα των τροποποιήσεων της σκόνης και των λιπασμάτων στις εκπομπές αερίων θερμοκηπίου από το έδαφος, τη δέσμευση άνθρακα, τις αποδόσεις των καλλιεργειών και την υγεία των φυτών και των μικροβίων.

Τα αρχικά μας αποτελέσματα δείχνουν ότι η προσθήκη βασάλτη και βολλαστονίτης, ένα ορυκτό πυριτικό ασβέστιο, αύξησε τις αποδόσεις καλαμποκιού κατά 12% τον πρώτο χρόνο. Δουλεύοντας με Πρόγραμμα εμπορίας εκπομπών αερίων θερμοκηπίου στην Καλιφόρνια και τα ποικίλα γεωργικά συμφέροντα της πολιτείας μας, ελπίζουμε να δημιουργήσουμε ένα μονοπάτι που θα προσφέρει νομισματικά κίνητρα στους αγρότες και τους κτηνοτρόφους που επιτρέπουν βελτιωμένες καιρικές συνθήκες στις περιοχές τους. Στόχος μας είναι να δημιουργήσουμε ένα πρωτόκολλο για τους αγρότες και τους κτηνοτρόφους να βγάλουν λεφτά από τον άνθρακα που καλλιεργούν στο έδαφος και να βοηθήσουμε τις επιχειρήσεις και τη βιομηχανία να επιτύχουν τους στόχους ουδετερότητας άνθρακα.

Γιατί έχουν σημασία οι αρνητικές εκπομπές

Σύμφωνα με το Συμφωνία για το κλίμα του Παρισιού 2015, τα έθνη έχουν δεσμευτεί να περιορίσουν την υπερθέρμανση του πλανήτη σε λιγότερο από 2 βαθμούς Κελσίου πάνω από τα επίπεδα της βιομηχανίας. Αυτό θα απαιτήσει μαζικές περικοπές στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.

Η απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα από τον αέρα - επίσης γνωστή ως αρνητική εκπομπή - είναι επίσης απαραίτητη για την αποφυγή των χειρότερων αποτελεσμάτων της κλιματικής αλλαγής, επειδή το ατμοσφαιρικό διοξείδιο του άνθρακα έχει μέση διάρκεια ζωής άνω των 100 ετών. Κάθε μόριο διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα μέσω καύσης ορυκτών καυσίμων ή εκκαθάρισης γης θα παραμείνει εκεί για πολλές δεκαετίες παγιδεύοντας θερμότητα και θερμαίνοντας την επιφάνεια της Γης.

{vembed Y=4IUQn9uL6W0} Σε μια ακόμη ταχύτερη έκδοση βελτιωμένων καιρικών συνθηκών, οι επιστήμονες αντλούν υπερκρίσιμο διοξείδιο του άνθρακα υπόγεια σε σχηματισμούς βασάλτη, όπου αντιδρά με ορυκτά για να σχηματίσει νέο στερεό βράχο.

Τα έθνη χρειάζονται ένα χαρτοφυλάκιο λύσεων για να δημιουργήσουν αρνητικές εκπομπές. Οι βελτιωμένες καιρικές συνθήκες είναι έτοιμες για ταχεία κλιμάκωση, εκμεταλλευόμενοι τον αγροτικό εξοπλισμό που υπάρχει ήδη, τις παγκόσμιες δραστηριότητες εξόρυξης και τις αλυσίδες εφοδιασμού που επί του παρόντος παρέχουν λιπάσματα και σπόρους σε όλο τον κόσμο. Αντιμετωπίζοντας τη διάβρωση του εδάφους και την επισιτιστική ασφάλεια μαζί με την κλιματική αλλαγή, πιστεύω ότι οι καιρικές συνθήκες μπορεί να βοηθήσουν τους ανθρώπους να ξεφύγουν από το δύσκολο μέρος που βρισκόμαστε σήμερα.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Benjamin Z. Houlton, Καθηγητής Παγκόσμιων Περιβαλλοντικών Μελετών, Μέλος του Καγκελαρίου και Διευθυντής, Ινστιτούτο Περιβάλλοντος John Muir, Πανεπιστήμιο Καλιφόρνιας, Ντέιβις

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Σχετικά βιβλία

Ανάλυση: Το πιο περιεκτικό σχέδιο που έχει προταθεί ποτέ για την αντιστροφή της υπερθέρμανσης του πλανήτη

των Paul Hawken και Tom Steyer
Αντιμέτωποι με τον εκτεταμένο φόβο και την απάθεια, ένας διεθνής συνασπισμός ερευνητών, επαγγελματιών και επιστημόνων συγκεντρώθηκε για να προσφέρει ένα σύνολο ρεαλιστικών και τολμηρών λύσεων για την κλιματική αλλαγή. Εκατό τεχνικές και πρακτικές περιγράφονται εδώ - μερικές είναι γνωστές. μερικοί που ίσως δεν έχετε ακούσει ποτέ. Κυμαίνονται από την καθαρή ενέργεια έως την εκπαίδευση κοριτσιών σε χώρες χαμηλού εισοδήματος έως τις πρακτικές χρήσης γης που τραβούν τον άνθρακα από τον αέρα. Οι λύσεις υπάρχουν, είναι οικονομικά βιώσιμες και οι κοινότητες σε όλο τον κόσμο τις εφαρμόζουν με δεξιότητα και αποφασιστικότητα. Διαθέσιμο στο Amazon

Σχεδιασμός κλιματικών λύσεων: Ένας οδηγός πολιτικής για ενέργεια χαμηλών εκπομπών άνθρακα

των Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Με τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής ήδη σε εμάς, η ανάγκη μείωσης των παγκόσμιων εκπομπών αερίων θερμοκηπίου δεν είναι τίποτα λιγότερο από επείγουσα. Είναι μια τρομακτική πρόκληση, αλλά οι τεχνολογίες και οι στρατηγικές για την αντιμετώπισή της υπάρχουν σήμερα. Ένα μικρό σύνολο ενεργειακών πολιτικών, σχεδιασμένων και εφαρμοσμένων καλά, μπορεί να μας οδηγήσει στο δρόμο για ένα μέλλον χαμηλών εκπομπών άνθρακα. Τα ενεργειακά συστήματα είναι μεγάλα και περίπλοκα, επομένως η ενεργειακή πολιτική πρέπει να είναι εστιασμένη και οικονομικά αποδοτική. Οι προσεγγίσεις ενός μεγέθους για όλους δεν θα κάνουν τη δουλειά. Οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής χρειάζονται έναν σαφή, περιεκτικό πόρο που περιγράφει τις ενεργειακές πολιτικές που θα έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση στο μέλλον μας για το κλίμα, και περιγράφει πώς να σχεδιάσουμε αυτές τις πολιτικές καλά. Διαθέσιμο στο Amazon

Αυτό αλλάζει τα πάντα: Ο καπιταλισμός εναντίον του κλίματος

από τη Naomi Klein
In Αυτό αλλάζει τα πάντα Η Naomi Klein υποστηρίζει ότι η κλιματική αλλαγή δεν είναι απλώς ένα άλλο ζήτημα που πρέπει να αρχειοθετηθεί μεταξύ των φόρων και της υγειονομικής περίθαλψης. Είναι ένας συναγερμός που μας καλεί να διορθώσουμε ένα οικονομικό σύστημα που μας ήδη αποτυγχάνει με πολλούς τρόπους. Η Klein αναπτύσσει σχολαστικά την υπόθεση για το πώς η μαζική μείωση των εκπομπών θερμοκηπίου μας είναι η καλύτερη ευκαιρία για ταυτόχρονη μείωση των ανισοτήτων που εκκρεμούν, εκ νέου φαντασία των σπασμένων δημοκρατιών μας και ανοικοδόμηση των τοπικών μας οικονομιών. Εκθέτει την ιδεολογική απελπισία των αρνητών της κλιματικής αλλαγής, τις μεσσιανικές αυταπάτες των επίδοξων γεωμηχανικών και τον τραγικό ήττη πάρα πολλών κύριων πράσινων πρωτοβουλιών. Και δείχνει ακριβώς γιατί η αγορά δεν - και δεν μπορεί - να διορθώσει την κλιματική κρίση, αλλά αντίθετα θα επιδεινώσει τα πράγματα, με ολοένα και πιο ακραίες και οικολογικά επιβλαβείς μεθόδους εξαγωγής, που συνοδεύονται από τον αχαλίνωτο καπιταλισμό καταστροφών. Διαθέσιμο στο Amazon

Από τον εκδότη:
Οι αγορές στο Amazon πηγαίνουν για να αντισταθμίσουν το κόστος μεταφοράς InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, και ClimateImpactNews.com χωρίς κόστος και χωρίς διαφημιστές που παρακολουθούν τις συνήθειες περιήγησής σας. Ακόμα κι αν κάνετε κλικ σε έναν σύνδεσμο αλλά δεν αγοράσετε αυτά τα επιλεγμένα προϊόντα, οτιδήποτε άλλο αγοράζετε στην ίδια επίσκεψη στο Amazon μας πληρώνει μια μικρή προμήθεια. Δεν υπάρχει επιπλέον κόστος για εσάς, οπότε συμβάλλετε στην προσπάθεια. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήστε αυτό το σύνδεσμο για χρήση στο Amazon ανά πάσα στιγμή, ώστε να μπορείτε να υποστηρίξετε τις προσπάθειές μας.