Složitý uhlíkový cyklus (2) - diamanty
Nejvíce uhlíku na naší planetě překvapivě obsahuje - země pod našima nohama.
Mělo by to být kolem 99 procent, někdy se uvádí dokonce 99,95 procent. Z tohoto obrovského rezervoáru se neustále uvolňuje CO2 a stejně tak se CO2 neustále váže v horninách.
Hlavním zdrojem CO2 je přitom vulkanismus. Lépe řečeno tekutá láva, ze které CO2 uniká při sopečných erupcích. Hlavním pohlcovačem je pevninská hornina, která CO2 váže chemicky do svého materiálu a tím ho odvádí z atmosféry i z povrchové vody.
To je ovšem jen velice zjednodušená verze skutečného stavu. Na jevech kolem pohlcování CO2 se podílí také biosféra - a tou tentokrát není myšlen člověk.
Stromy a rostliny například podporují erozi, která postupně rozmělňuje skalní útvary. Tato fragmentovaná hornina umí vázat daleko více CO2 než hornina nepoškozená. Je to jen logické - rozmělněný materiál má daleko větší povrch než povrch hrubozrnný. Chemické reakce, které se realizují na daleko větší ploše, vytvářejí více produktů.
Jak hluboko probíhá uhlíkový cyklus?
Podle vědců z Bristolské univerzity některá pozorování naznačují, že uhlíkový cyklus probíhá i v hloubkách, ve kterých ho zatím vědci nehledali.
Tvrdí, že sahá pod zemskou kůrou až k hornímu plášti, přesněji až do hloubky kolem 400 kilometrů pod povrchem. Ojediněle pak až 600 km.
Vědci přímo do hlubin Země nahlédnout nemohou - geologické vrty dosahují maximálně několika kilometrů. Mají ale k dispozici ještě jiné metody. Mohou například zkoumat izotopové složení jednotlivých prvků vyvržených vulkanismem na povrch planety nebo se do nitra planety “podívat” pomocí seismických vln. Geochemické a seismologické studie dospěly k závěru, že části zemské kůry (a s nimi také uhlíkové sloučeniny, které se původně nacházely na povrchu planety) mohou klesnout až 660 kilometrů hluboko. Prozradily to němé, ale zato …
… výmluvné diamanty
Většina diamantů, které nacházíme na povrchu naší planety, pochází z kontinentální části litosférického pláště - to znamená že vzniká v hloubkách do 200 km. Kontinentální proto, že logicky nacházíme diamanty na kontinentech a ne v oceánech. Slovo litosférická označuje dvě svrchní vrstvy planetárního povrchu - zemskou kůru a pod ní ležící nejsvrchnější a pevnou vrstvu zemského pláště.
Existují ale také vzácné diamanty, které vznikly v daleko větší hloubce. Vědci zkoumali například diamanty z brazilského Juina. O těch se ví, že vznikly v hloubce 700 a více kilometrů a na povrch Země se dostaly následně až díky vulkanické činnosti.
Skrývají v sobě ovšem záhadu. Mají takové izotopové složení uhlíku, které není pro takovou hloubku (vrchní plášť pláště Země) typické. Vysvětlením by mohl být fakt, že se jedná o původně povrchový uhlík, který se do hlubin naší planety dostal při subdukci (ponoření) povrchových desek.
Analýza navíc ukázala, že složení jejich minerálních inkluzí (nečistot) odpovídá složení (tentokrát oceánské) zemské kůry. Podle vědců jde o první přímý důkaz, že části zemské kůry mohou klesnout do takovýchto hloubek.
Mezi nejvzácnější diamanty patří ty, které obsahují inkluze se složením odpovídajícím spodní části pláště Země. I jejich izotopové složení naznačuje, že se někdejší oceánská kůra dostává do spodního pláště. Obvykle tam ale zůstane, možná jako následek vysoké hustoty a nedostatku vztlaku, který by materiál vynesl zpět na povrch. Vysvětluje to, proč je takových diamantů jen velice málo.
Uhlík v diamantech, které pocházejí ze spodní části pláště, má jiné izotopové složení. Zdrojem uhlíku jsou tu karbonáty, původní materiál ze kterého se kdysi formovala Země. Tento materiál se nikdy nepodílel na organickém životě na povrchu kontinentů nebo v oceánech. Odráží se to v odlišném podílu různých izotopů uhlíku, ze kterých se skládají a který tu tak hraje roli “podpisu” uhlíkové hmoty.
Pokud je výše uvedená hypotéza správná, pak byl uhlík, ze kterého v hlubinách naší planety vznikly diamanty, mohl být kdysi součástí usazenin na povrchu planety. Později tyto vrstvy subdukovaly a ponořily se do litosféry a vrchního pláště. Relativní množství lehkých izotopů uhlíku v diamantech Juina - naznačuje, že byl původně přítomen v zemské kůře.
Uhlíkový cyklus se tedy odehrává více či méně intenzivně i v hloubce několika set kilometrů.
https://www.researchgate.net/publication/51645928_Deep_Mantle_Cycling_of_Oceanic_Crust_Evidence_from_Diamonds_and_Their_Mineral_Inclusions, Deep Mantle Cycling of Oceanic Crust: Evidence from Diamonds and Their Mineral InclusionsM. J. WALTER S. C. KOHND. ARAUJOG. P. BULANOVAC. B. SMITHE. GAILLOUJ. WANGA. STEELEAND S. B. SHIREY Authors Info & Affiliations, SCIENCE, Vol 334, Issue 6052, pp. 54-57
Dana Tenzler
Co způsobuje barvu minerálů (2) - proč jsou vlastně děti zlobivé?
V tomto díle blogového seriálu o barvě minerálů se dozvíte, kdo nebo co způsobuje tzv. alochromatismus, idiochromatismus a pseudochromatismus. (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Co způsobuje barvu minerálů a hornin? (1)
Zamysleli jste se někdy nad tím, odkud berou minerály a horniny svou barvu? Vysvětlení barvy minerálů se dá překvapivě vysvětlit dynamikou žáků ve školní třídě. (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Proč nevidíme cizí civilizace - vysvětlení geologa (2)
Ze svých zkušeností s vývojem života na Zemi odhadujeme možnosti vývoje na cizích planetách. Jednotlivé specifikace planet z pohledu geologa. Kde se může život vyvíjet nejrychleji? (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Proč nevidíme cizí civilizace - vysvětlení geologa (1)
Když chceme posuzovat možnosti vývoje života na cizích planetách, můžeme se spolehnout jen na své zkušenosti ze Země. Jaké typy planet jsou nejvhodnější a na jakých planetách se může život vyvíjet jen pomalu? (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Jsou poškrábané teflonové pánve nebezpečné?
Mají se pánve, které mají teflonový povrch, vyhodit poté, co se poškrábaly? A proč se vlastně teflonový povrch tak lehce poškodí? (délka blogu 3 min.)
Další články autora |
Nahá umělkyně za zvuků techna házela před dětmi hlínou. Už to řeší policie
Policie prošetřuje vystoupení, ke kterému došlo na Akademii výtvarných umění (AVU). Umělkyně a...
Stovky amerických obrněnců se v řádu dnů nepozorovaně přemístily do Česka
Několik set vozidel americké armády včetně obrněnců Bradley nebo transportérů M113 se objevilo ve...
Přes Česko přešly bouřky s krupobitím. Dálnici D1 pokrylo bahno a větve
Do Česka přišly přívalové deště, na některých místech padaly i kroupy. Hasiči hlásili desítky...
Německo je otřeseno. Přišel brutální útok na politika, pak následoval další
Na lídra kandidátky německé sociální demokracie (SPD) v Sasku do evropských voleb Matthiase Eckeho...
Vyváděla strašné věci. Zahradil označil Jourovou za nejhorší z eurokomisařů
Premium Když Česko vstoupilo 1. května do Evropské unie, byl tam matador ODS Jan Zahradil kooptován...
V podezřelých časopisech publikoval i Havlíček, přitom stínově vede vědu
Místopředseda a poslanec opozičního hnutí ANO Karel Havlíček zveřejňoval vědecké články v...
Nestačilo ani 14 hodin, ve Sněmovně pokračuje boj o možnost volit poštou
Přímý přenos Parlamentní bitva o korespondenční volbu pokračuje i v pátek. Ani 14 hodin jednání ve čtvrtek totiž...
Žena žila tajně rok uvnitř vývěsního štítu obchodu. Pojmenovali ji střešní ninja
V americkém státě Michigan 34letá žena skoro rok tajně bydlela uvnitř vývěsního štítu na střeše...
Vyslýchaný v Paříži sebral policistům zbraň a začal střílet, dva těžce zranil
Muž předvedený k výslechu na pařížskou policejní stanici ve čtvrtek večer vážně zranil dva...
Prodej rodinného domu, 160 m2, Hrádek
Hrádek, okres Frýdek-Místek
4 900 000 Kč
- Počet článků 974
- Celková karma 19,70
- Průměrná čtenost 1323x