Inquinamento, Clima e Riscaldamento globale

Himalaya ed effetto serra: la CO2 prodotta quando nascono le montagne

Il progetto si è focalizzato sui processi di produzione di anidride carbonica durante la formazione delle montagne e in particolare della catena Himalayana, con l’obiettivo di capire l’influenza di questi processi geologici sui cambiamenti climatici a scala globale

L’anidride carbonica (CO2) è universalmente riconosciuta come uno dei principali gas-serra. Lo studio del ciclo del carbonio a lungo termine, che agisce alla scala dei tempi geologici e che comporta il lento scambio di carbonio tra le rocce e la superficie del nostro Pianeta, è di particolare importanza per capire i processi che controllano i cambiamenti climatici a scala globale. Molti sanno che i vulcani immettono quantità significative di CO2 nell’atmosfera, ma forse pochi immaginano che anche le catene montuose prive di vulcani la producono. Durante la loro formazione, infatti, le catene montuose sono in grado di produrre quantità significative di fluidi ricchi in CO2 attraverso il metamorfismo - la trasformazione ad elevate temperature e pressioni - di grandi volumi di rocce che contengono carbonati. Questi processi di produzione di CO2, tuttavia, sono poco conosciuti, così come mancano stime precise della quantità di anidride carbonica prodotta.

Il nostro progetto si è focalizzato sui processi di produzione di CO2 metamorfica avvenuti durante la formazione dell’Himalaya. Abbiamo scelto questa catena perché è la più grande sul nostro Pianeta e perché ci sono evidenze che grandi quantità di CO2 vengono emesse ancora oggi in corrispondenza a molte sorgenti termali. Nel corso del progetto abbiamo cercato di rispondere a quattro domande fondamentali: Dove? Quali sono le rocce sorgenti di CO2, qual è la loro abbondanza e distribuzione in Himalaya? Come? Quali sono i processi di produzione di CO2 e qual è la composizione del fluido prodotto? Quanta? Quanta anidride carbonica è stata prodotta? Quando? In quale momento dell’evoluzione della catena Himalayana si è registrata la maggiore produzione di CO2?
Per rispondere a queste domande abbiamo svolto diverse campagne di terreno in Himalaya, durante le quali abbiamo campionato le rocce “produttrici” di CO2. I campioni sono stati analizzati in laboratorio e i dati raccolti sono stati il punto di partenza per la successiva modellizzazione termodinamica dei processi di produzione di anidride carbonica. I risultati ottenuti ci hanno consentito di riconoscere fino a 12 diversi tipi di rocce “produttrici” di CO2; tra queste, abbiamo analizzato finora in dettaglio le due tipologie più comuni. In entrambi i casi si è visto che il fluido prodotto durante il metamorfismo è molto ricco in CO2 e che il processo di produzione di questi fluidi non è stato continuo, ma piuttosto il risultato di più eventi temporalmente separati. Le stime preliminari della quantità di CO2 prodotta in passato (tra circa 50 e 30 milioni di anni fa) alla scala dell’intera catena Himalayana ha fornito valori di 500-1500 Mt/yr (megatonnellate all’anno). Questi valori sono del tutto confrontabili con le stime più recenti del flusso di CO2 emesso attualmente dai vulcani subaerei (540 Mt/yr) e suggeriscono che il contributo delle catene montuose al ciclo globale del carbonio è decisamente importante ed è stato finora molto sottovalutato.


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autore

Chiara Teresa Groppo
Dipartimento

Scienze della Terra
Pubblicato il

07 Dicembre 2016

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