Studie der Universität Oxford deckt überraschende Quelle für Kohlenstoffemissionen auf!

Eine neue Studie zeigt, dass Gesteine genauso viel CO2 freisetzen wie Vulkane. Diese Entdeckung verändert die Klimawissenschaft und wirft Fragen über ihre Auswirkungen auf Klimamodelle auf.

Felsformation
Einst glaubte man, dass Gesteine sehr viel Kohlenstoff absorbieren, doch vor kurzem hat man entdeckt, dass sie Kohlenstoff in die Atmosphäre abgeben, und zwar in ähnlichen Mengen wie Vulkane.

Wenn es um die Quellen von Kohlendioxid (CO₂) geht, konzentrieren wir uns oft auf fossile Brennstoffe und industrielle Emissionen. Doch neue Forschungsarbeiten unter Leitung der Universität Oxford haben ein neues Licht auf einen weniger bekannten Akteur im Kohlenstoffkreislauf der Erde geworfen: Gestein. Diese neue Entdeckung könnte weitreichende Auswirkungen auf unser Klima haben.

Die Kohlenstoffbilanz der Erde

Wissenschaftler wissen seit langem, dass Gestein ein riesiges Reservoir an Kohlenstoff enthält, das aus den alten Überresten von Pflanzen und Tieren stammt, die vor Millionen von Jahren gelebt haben. Diese Entdeckung enthüllt die tiefgreifende Rolle des "geologischen Kohlenstoffkreislaufs", der als Thermostat zur Regulierung der Erdtemperatur beiträgt.

Bei der sogenannten chemischen Verwitterung können bestimmte Mineralien in Gesteinen CO₂ aufnehmen, wenn sie der milden Säure im Regenwasser ausgesetzt sind.

Dieser natürliche Prozess wirkt den kontinuierlichen CO₂-Emissionen der Vulkane weltweit entgegen und trägt zum natürlichen Kohlenstoffkreislauf der Erde bei, der seit Äonen bewohnbare Bedingungen für das Leben geschaffen hat.

Enthüllung der verblüffenden Entdeckungen

In dieser Studie wurde jedoch zum ersten Mal ein zusätzlicher, bisher übersehener natürlicher Prozess der CO₂-Freisetzung aus Gestein in die Atmosphäre quantifiziert.

Erstaunlicherweise ist sie gleich hoch wie die CO₂-Emissionen von Vulkanen weltweit. Dieser Prozess bleibt in den meisten Modellen des natürlichen Kohlenstoffkreislaufs unberücksichtigt.

Der Mechanismus der CO2-Freisetzung

Dieses Phänomen tritt auf, wenn Gesteine, die sich auf alten Meeresböden gebildet haben, wo die Überreste von Pflanzen und Tieren unter Sedimenten begraben waren, wieder an die Oberfläche kommen.

Wenn diese Gesteine an die Erdoberfläche aufsteigen, setzen sie den darin eingeschlossenen organischen Kohlenstoff dem Sauerstoff in der Luft und im Wasser aus. Diese Wechselwirkung löst eine chemische Reaktion aus, die das eingeschlossene CO2 freisetzt.

Anstatt eine Kohlenstoffsenke (eine Quelle der Kohlenstoffaufnahme) zu sein, werden verwitternde Gesteine zu einer bedeutenden Quelle von CO2-Emissionen.

Dies geschieht bei tektonischen Aktivitäten, die zur Bildung von Gebirgen wie dem Himalaya oder den Anden führen.

Herausforderungen bei der Messung der CO₂-Freisetzung

Bisher war die Messung der Freisetzung von CO₂ aus verwitterndem organischem Kohlenstoff in Gesteinen eine schwierige Aufgabe. In dieser Studie wendeten die Forscher einen einzigartigen Ansatz an, bei dem sie das Tracer-Element Rhenium verwendeten. Wenn organischer Kohlenstoff im Gestein mit Sauerstoff reagiert, wird Rhenium in Wasser freigesetzt.

Durch die Entnahme von Flusswasserproben zur Messung des Rheniumgehalts konnten die Forscher die CO₂-Freisetzung quantifizieren. Die Komplexität entsteht jedoch, wenn man versucht, diesen Prozess auf eine globale Ebene zu übertragen, da die Entnahme von Proben aus allen Flüssen der Welt eine gewaltige Herausforderung darstellt.

Die globalen Auswirkungen verstehen

Um die CO₂-Freisetzung im globalen Maßstab abzuschätzen, unternahmen die Forscher zwei entscheidende Schritte. Zunächst bestimmten sie die Menge an organischem Kohlenstoff in Gesteinen nahe der Erdoberfläche. Zweitens ermittelten sie Gebiete, in denen diese Gesteine schnell freigesetzt werden, vor allem durch Erosion in steilen, gebirgigen Regionen.

Es wird weiter daran gearbeitet, herauszufinden, wie menschliche Aktivitäten und der Klimawandel die natürliche Freisetzung von Kohlenstoff aus dem Gestein in die Atmosphäre verschärfen könnten.