هوازدگی از سنگ مانند این سازندهای بازالت در آیداهو باعث فرآیندهای شیمیایی می شود که دی اکسید کربن را از هوا خارج می کند. متیو دیلون / فلیکر, CC BY

چرا آب و هوای زمین در طول زمان زمین شناسی بسیار پایدار مانده است؟ پاسخ فقط ممکن است شما را تکان دهد.

سنگها ، به ویژه انواع ایجاد شده در اثر فعالیتهای آتشفشانی ، نقش مهمی در پایدار نگه داشتن آب و هوای طولانی مدت زمین و دوچرخه سواری دی اکسید کربن بین زمین ، اقیانوسها و جو دارند.

دانشمندان با این امر شناخته شده اند دهه هوازدگی سنگ - تجزیه شیمیایی مواد معدنی در کوهها و خاک - دی اکسیدکربن را از اتمسفر خارج کرده و به مواد معدنی پایدار در سطح سیاره و رسوبات اقیانوس تبدیل می کند. اما از آنجا که این روند طی میلیون ها سال کار می کند ، بسیار ضعیف است و نمی تواند گرمایش جهانی مدرن را از فعالیت های انسانی جبران کند.

صدمات شدید باران به ساختمانها و بناها ، مانند این مجسمه ماسه سنگ در درسدن ، آلمان ، نوعی هوازدگی شیمیایی است. نرم و صاف / ویکی پدیا

با این حال ، اکنون دانش در حال ظهور - از جمله در کالیفرنیا برای همکاری با راه حل های تغییر آب و هوا (C4) مرکز نوآوری سرزمین های کاری - نشان می دهد سرعت بخشیدن به میزان هوازدگی سنگ امکان پذیر است. هوازدگی پیشرفته سنگ هم می تواند باعث گرم شدن کره زمین شود و هم سلامت خاک را بهبود بخشد ، و امکان رشد موثرتر محصولات و تقویت امنیت غذایی را فراهم کند.

شیمی سنگ

بسیاری از فرایندها سنگ های هوا در سطح زمین ، تحت تأثیر شیمی ، زیست شناسی ، آب و هوا و تکتونیک صفحه. شکل غالب هوازدگی شیمیایی زمانی اتفاق می افتد که دی اکسید کربن با آب در خاک و اقیانوس ترکیب شود و اسید کربنیک ایجاد کند.

حدود 95٪ پوسته زمین و پوشش - لایه ضخیم بین پوسته سیاره و هسته آن - از آن ساخته شده است مواد معدنی سیلیکات، که ترکیباتی از سیلیکون و اکسیژن هستند. سیلیکاتها ماده اصلی در بیشتر سنگهای آذرین هستند که با خنک شدن و سخت شدن مواد آتشفشانی تشکیل می شوند. چنین سنگهایی حدود 15٪ از زمین را تشکیل می دهند سطح زمین.

هنگامی که اسید کربنیک با برخی از مواد معدنی سیلیکات تماس پیدا کند ، فرآیند شیمیایی شناخته شده ای را ایجاد می کند واکنش اوری. این واکنش دی اکسید کربن گازی را از اتمسفر خارج کرده و آن را با آب و سیلیکات های کلسیم یا منیزیم ترکیب می کند و دو یون بی کربنات تولید می کند. هنگامی که دی اکسید کربن در این کربناتهای خاک گیر افتاده یا در نهایت در اقیانوس شسته شود ، دیگر آب و هوا را گرم نمی کند.

هنگامی که اسید کربنیک مواد معدنی سیلیکات کلسیم و منیزیم را حل می کند ، به ترکیبات محلول تجزیه می شوند که برخی از آنها حاوی کربن هستند. این مواد می توانند به اقیانوس ، جایی که ارگانیسم های دریایی از آنها برای ساختن پوسته استفاده می کنند ، سرازیر شوند. بعداً پوسته ها در رسوبات اقیانوس دفن می شوند. فعالیت های آتشفشانی مقداری کربن به جو آزاد می کند ، اما بسیاری از آن برای میلیون ها سال در سنگ مدفون می ماند. گرتاشوم / ویکی پدیا, CC BY-SA

واکنش اوری هنگامی که کوههای غنی از سیلیکات مانند هیمالیا مواد تازه را در معرض اتمسفر قرار می دهد - به عنوان مثال ، پس از رانش زمین - یا هنگامی که آب و هوا گرمتر و متلاطم می شود ، با سرعت بالاتری انجام می شود. تحقیقات اخیر نشان می دهد که انسان برای کمک به مبارزه با گرم شدن کره زمین مدرن می تواند روند اساسی را تسریع کند.

هوازدگی سریع

بزرگترین محدودیت هوا ، میزان مواد معدنی سیلیکات است که در هر زمان مشخص قرار می گیرد. آسیاب کردن سنگهای سیلیکات آتشفشانی به یک پودر خوب سطح قابل دسترسی برای واکنشها را افزایش می دهد. بعلاوه ، افزودن این غبار سنگ به خاک ، آن را در معرض ریشه گیاهان و میکروبهای خاک قرار می دهد. ریشه ها و میکروب ها همزمان با تجزیه مواد آلی در خاک ، دی اکسید کربن تولید می کنند. به نوبه خود ، این غلظت اسید کربنیک را افزایش می دهد که هوازدگی را تسریع می کند.

یک مطالعه اخیر توسط دانشمندان انگلیسی و آمریکایی نشان می دهد که افزودن سنگ سیلیکات خرد شده مانند بازالت به تمام خاک های محصولات زراعی در چین ، هند ، ایالات متحده و برزیل می تواند باعث هوازدگی شود که باعث از بین رفتن بیش از 2 میلیارد تن دی اکسید کربن از جو هر سال برای مقایسه ، ایالات متحده ساطع می کند حدود 5.3 میلیارد تن دی اکسید کربن در سال 2018

کشاورزی با سنگ

یکی از جنبه های جذاب افزایش هوازدگی این است که ، در مطالعات محیط کنترل شده شامل اصلاحات بازالت در خاک ، عملکرد دانه غلات توسط تقریبا 20٪.

به عنوان هوای بازالت ، مواد مغذی حیاتی گیاه را افزایش می دهد که می تواند باعث تقویت تولید و افزایش محصول شود. مواد مغذی معدنی مانند کلسیم ، پتاسیم و منیزیم خاک سالم تری ایجاد می کنند. کشاورزان بوده اند اصلاح قرن ها با مواد معدنی سنگ، بنابراین این مفهوم چیز جدیدی نیست.

پخش آهک در مزرعه ای در دوون انگلیس برای بهبود کیفیت خاک. مارک رابینسون / ویکی پدیا, CC BY

در مرکز نوآوری سرزمین های کاری، ما شاید در حال انجام بزرگترین آزمایش افزایش نمایش هوا در مزارع واقعی در جهان هستیم. ما با کشاورزان ، دامداران ، دولت ، صنعت معدن و قبایل بومی آمریکا در کالیفرنیا در حدود 50 جریب آزمایشات اصلاح خاک گیاهان زراعی مشارکت داریم. ما در حال آزمایش اثرات گرد و غبار سنگ و اصلاحات کمپوست بر انتشار گازهای گلخانه ای از خاک ، جذب کربن ، بازده محصول و سلامت گیاهان و میکروب ها هستیم.

نتایج اولیه ما حاکی از افزودن بازالت و ولاستونیت، یک ماده معدنی سیلیکات کلسیم ، عملکرد ذرت را در سال اول 12 درصد افزایش داد. کار با برنامه تجارت انتشار گازهای گلخانه ای کالیفرنیا و منافع متنوع كشاورزي كشورمان ، ما اميدواريم مسيري را تشكيل دهيم كه مشوق هاي پولي را به كشاورزان و دامداراني كه هواپذيري سنگي را در زمين هايشان افزايش مي دهند ارائه دهد. هدف ما ایجاد پروتكلی برای كشاورزان و دامداران است تا از كربنی كه آنها در زمین پرورش می دهند پول بدست آورند و به مشاغل و صنایع برای دستیابی به اهداف بی طرفی كربن كمك كنند.

چرا انتشارات منفی مهم هستند

بر اساس توافقنامه آب و هوا 2015 پاریس، کشورها متعهد شده اند که گرم شدن کره زمین را به کمتر از 2 درجه سانتیگراد بالاتر از سطح قبل از صنعت محدود کنند. این امر به کاهش گسترده انتشار گازهای گلخانه ای نیاز دارد.

بیرون کشیدن دی اکسید کربن از هوا - که به آن انتشار منفی نیز گفته می شود - برای جلوگیری از بدترین نتایج تغییرات آب و هوایی نیز ضروری است ، زیرا دی اکسید کربن اتمسفر دارای طول عمر متوسط ​​بیش از 100 سال. هر مولکول دی اکسیدکربن که از طریق احتراق سوخت فسیلی یا پاکسازی زمین به اتمسفر آزاد می شود ، دهه های زیادی در آنجا باقی می ماند و گرما را گرم می کند و سطح زمین را گرم می کند.

{vembed Y = 4IUQn9uL6W0} دانشمندان در یک نسخه حتی سریعتر از هوای پیشرفته ، دی اکسید کربن فوق بحرانی را در زیر زمین به سازندهای بازالت پمپ می کنند ، جایی که با مواد معدنی واکنش می دهد و سنگ جامد جدید ایجاد می کند.

ملت ها برای ایجاد نیاز به مجموعه ای از راه حل ها دارند انتشار منفی. با استفاده از تجهیزات موجود در مزرعه ، عملیات معدنکاری جهانی و زنجیره های تأمین که در حال حاضر کودها و بذرها را در سراسر جهان تحویل می دهند ، شرایط جوی پیشرفته برای افزایش سریع مقیاس آماده است. با پرداختن به فرسایش خاک و امنیت غذایی همراه با تغییرات آب و هوایی ، معتقدم هوازدگی سنگ می تواند به انسان ها کمک کند تا از مکانی سخت که امروز در آن قرار داریم فرار کنند.

درباره نویسنده

بنجامین ز. هولتون ، استاد مطالعات جهانی محیط زیست ، همیار و مدیر دانشگاه ، موسسه محیط زیست جان مویر ، دانشگاه کالیفرنیا، دیویس

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط

رها کردن: برنامه جامع تر که تا کنون پیشنهاد معکوس گرم شدن جهانی شده است

توسط پل هاوک و تام استایر
در برابر ترس و بی تفاوتی گسترده، یک ائتلاف بین المللی محققان، متخصصان و دانشمندان برای جمع آوری راهکارهای واقع بینانه و جسورانه برای تغییرات آب و هوایی آماده شده است. صد روش و شیوه در اینجا توضیح داده شده است. برخی از آنها به خوبی شناخته شده اند. برخی از شما ممکن است هرگز از آن شنیده نشده است. آنها از انرژی پاک به آموزش دادن دختران در کشورهای با درآمد پایین به شیوه های استفاده از زمین است که کربن را خارج از هوا می کند. راه حل های موجود، از لحاظ اقتصادی قابل اجرا هستند، و جوامع در سراسر جهان در حال حاضر آنها را با مهارت و عزم را در اختیار دارد. موجود در آمازون

طراحی راه حل های آب و هوایی: راهنمای سیاستی برای انرژی کم کربن

توسط هال هاروی، رابی اورویس، جفری ریسمن
با توجه به تأثیرات تغییرات اقلیمی بر ما ، نیاز به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای جهانی چیزی فوری نیست. این یک چالش دلهره آور است ، اما فناوری ها و استراتژی های پاسخگویی به آن امروز وجود دارد. مجموعه کوچکی از سیاست های انرژی ، به خوبی طراحی و اجرا شده ، می تواند ما را در مسیر آینده با کربن کم قرار دهد. سیستم های انرژی بزرگ و پیچیده هستند ، بنابراین سیاست انرژی باید متمرکز و مقرون به صرفه باشد. رویکردهای متناسب با همه کارها به سادگی کار را به پایان نمی رسانند. سیاست گذاران به یک منبع جامع و واضح نیاز دارند که سیاست های انرژی را که بیشترین تأثیر را در آینده آب و هوایی ما دارند ، به طور خلاصه بیان کند و نحوه طراحی مناسب این سیاست ها را شرح دهد. موجود در آمازون

این همه چیز تغییر: سرمایه داری در مقابل آب و هوا

توسط Naomi Klein
In این همه چیز تغییر نائومی کلین استدلال می کند که تغییر آب و هوا تنها مسئله دیگری نیست که به طور منظم بین مالیات و مراقبت های بهداشتی ثبت شود. این یک زنگ خطر است که ما را به رفع یک سیستم اقتصادی است که در حال حاضر ما را از بسیاری جهات شکست. کلاین دقیقا برای اینکه چگونه میزان انتشار گازهای گلخانه ای خود را به طور عظیم کاهش می دهد، ما بهترین فرصت را برای کاهش همزمان نابرابری های خفیف، دوباره تصور دموکراسی های شکسته ما و بازسازی اقتصادهای محلی خود داریم. او در معرض نومیدی ایدئولوژیک از انکار کنندگان تغییرات اقلیمی، خطاهای مسیحیت مهندسان ژئواستراتژیک آینده و ناکامی غم انگیز بسیاری از طرح های اصلی جریان سبز قرار می گیرد. و او به طور دقیق نشان می دهد که چرا بازار بازار بحران آب و هوایی را نداشته و نمی تواند آن را حل کند، بلکه بدتر از همه با بدتر شدن روش های استخراج سنگین و اکولوژیکی، همراه با سرمایه داری فاجعه بار است. موجود در آمازون

از ناشر:
خرید در آمازون برای هزینۀ آوردن شما هزینه می کند InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com بدون هزینه و بدون تبلیغاتی که عادت مرور شما را دنبال می کنند. حتی اگر روی یک لینک کلیک کنید اما این محصولات انتخابی را خریداری نکنید، هر چیزی که شما در همان بازدید از آمازون خریداری می کنید، یک کمیسیون را به ما می دهد. هیچ هزینه اضافی برای شما وجود ندارد، پس لطفا در تلاش باشید. شما همچنین می توانید از این لینک استفاده کنید برای استفاده از آمازون در هر زمان، بنابراین می توانید به حمایت از تلاش های ما کمک کنید.