近年の研究では、二酸化炭素が地球の気候において今も昔も重要な要素であることがますます明らかになってきており、大気中の二酸化炭素含有量によって、地球が温室状態にあるか氷室状態にあるかが決まります。今日、人間はその値を決定的に変えています。対照的に、かつては地質学的および生物学的プロセスが、大気中の CO2 濃度の時として大幅な変動の原因でした。ポツダムのドイツ地球科学研究センター (GFZ) の科学者は、地質学的プロセスの影響の研究に専念しています。彼らは現在、おそらく特別な要因、つまり大陸の分裂、つまり亀裂が非常に重要であることを示している。
地下炭素循環
1 つ明らかなことは、地球の総炭素のうち、大気中に存在するか、生物圏や海洋に結合しているのはわずか 10 万分の 1 だけであるということです。しかし、地球上の炭素の 99.999 パーセントは地下深くに貯蔵されています。それにもかかわらず、この膨大な炭素埋蔵量は大気から隔離されているわけではありません。交換が行われています。マントル深部に沈む地球のプレートは、大量の結合炭素を一緒に取り込みます。逆に元に戻ることもあります。これまで、海底での火山活動によって二酸化炭素が脱気され、最終的には大気中への放出が起こると考えられていました。
地球規模の炭素循環モデルに基づいて、サッシャ・ブルーネ氏らは現在、別の結論に達している。つまり、大気中への主な二酸化炭素の流入は、東アフリカ地溝帯やチェコ共和国のエゲル地溝帯などの大陸の地溝帯で発生しているというものだ。 「大陸が引き伸ばされると海溝系が発生し、最終的にはプレート全体の分裂につながる可能性があります」とGFZのサシャ・ブルーン氏は説明する。研究者らによると、これらの地点では地球から特に大量の二酸化炭素が大気中に流入するという。
地質学的役割が明らかになりつつある
彼らが説明するように、地球の歴史には、現在とは対照的に、これらのプロセスが特に集中的だった時期がありました。 「東アフリカの地溝帯は長さ約6,000キロメートルの世界最大の地溝帯ですが、1億3,000万年前に超大陸パンゲアの分裂を引き起こし、4万以上のネットワークを形成した地溝帯と比較すると小さいように見えます。キロメートルも長いとブルーヌ氏は言う。
過去 2 億年にわたるプレート テクトニクス モデルとその他の地質学的証拠を使用して、科学者たちは地球規模の地溝帯ネットワークの発展を再構築しました。彼らは、約 1 億 3,000 万年前と 5,000 万年前という 2 つの大きな地溝帯の存在を示すことができました。彼らの報告によると、これらは、大気中の二酸化炭素濃度が今日の 3 倍以上高かった温室気候のエピソードと一致しています。研究者らは、当時の深層からの炭素放出の増加が、この影響と気候変動に関与した可能性があると述べている。
しかし、彼らは、プレートテクトニクスの自然の影響は、現在の人類の影響よりもはるかに劇的ではないことを強調しています。「地溝帯からの地球規模のCO2脱ガス速度は、現在の人為起源のCO2放出のほんの一部に相当します」とブリューヌ氏は強調する。 「それにもかかわらず、それらは、数百万年にわたる長期の気候変動を制御する深い炭素循環のこれまで欠けていた重要な要素を表しています」と地質学者は研究結果を総括している。
