La croissance des montagnes influence l’effet de serre


La croissance des montagnes influence l'effet de serre

Infiltration active du substrat rocheux avec fluides d’altération jaune-brun; Lushan – Taïwan. Crédit photo: Kristen Cook (GFZ)

Taiwan est une île aux extrêmes: de violents tremblements de et des typhons frappent à plusieurs reprises la région et modifient le paysage, parfois de manière catastrophique. Cela fait de Taiwan un fantastique laboratoire de géosciences. Par exemple, les processus d’érosion se déroulent jusqu’à mille fois plus vite au centre de l’île qu’à l’extrême sud. Cette différence de taux d’érosion affecte l’altération chimique des roches et donne un aperçu du cycle du carbone de notre s’étendant sur des millions d’années.

Un groupe de recherche dirigé par Aaron Bufe et Niels Hovius du Centre de recherche allemand pour les géosciences (GFZ) a maintenant utilisé les différents taux d’érosion et étudié comment le soulèvement et l’érosion des roches déterminent l’équilibre entre les émissions de carbone et l’absorption. Le résultat surprenant: à des taux d’érosion élevés, les processus d’altération libèrent du dioxyde de carbone; À de faibles taux d’érosion, ils fixent le carbone de l’atmosphère. L’étude est publiée dans Géosciences naturelles.

Derrière cela se trouvent des processus tectoniques et chimiques. Dans les montagnes à croissance rapide en particulier, le soulèvement tectonique et l’érosion font constamment sortir des roches fraîches du sous-sol. Là, il est exposé à de l’eau acide en circulation qui dissout ou modifie la roche. Selon le type de roche, cette altération a des effets très différents sur le climat terrestre. Si, par exemple, l’acide carbonique du sol entre en contact avec des minéraux silicatés, du calcaire (carbonate de calcium ou CaCO3) précipite, dans lequel le carbone est alors lié pendant très longtemps.

Avec une combinaison d’un minéral contenant du soufre comme la pyrite et le calcaire, c’est l’inverse. L’acide sulfurique, qui se forme lorsque la pyrite entre en contact avec l’eau et l’oxygène, dissout les minéraux carbonatés et génère ainsi du CO2. On pense que cette relation entre l’exploitation minière et l’altération chimique affecte le climat de notre planète de l’ordre de millions d’années. Mais comment exactement la croissance des Alpes ou de l’Himalaya affecte-t-elle le climat? L’altération des silicates s’accélère-t-elle, ce qui fait que le climat se refroidit? Ou la dissolution du calcaire est-elle dominée par l’acide sulfurique et entraîne-t-elle la concentration de CO atmosphérique?2 avec le réchauffement climatique associé?

Cette question peut trouver une réponse dans le sud de Taiwan. Taiwan est dans une zone de subduction où une plaque océanique glisse sous le continent asiatique. Cette subduction provoque une croissance rapide des montagnes. Alors que le centre de l’île se tient haut depuis plusieurs millions d’années, la pointe sud vient de sortir de la mer. Là, les montagnes ont un bas relief et s’érodent relativement lentement. Plus au nord, là où les montagnes sont abruptes et hautes, la roche fraîche est rapidement ramenée à la surface de la terre pour être altérée. Bénéficiellement, les roches du sud de Taiwan sont typiques de nombreuses jeunes chaînes de montagnes du monde entier et contiennent principalement des minéraux silicatés avec du carbonate et de la pyrite.

La croissance des montagnes influence l'effet de serre

Sédiment fin métamorphosé (ardoise) avec grain de pyrite (or) et précipitation carbonatée (blanc). Crédit photo: Albert Galy, Université de Lorraine

Dans leur étude, les chercheurs ont examiné les rivières qui collectent l’eau de ces montagnes avec des taux d’érosion différents. À partir du matériau dissous dans les rivières, les chercheurs ont estimé la proportion de sulfures, de carbonates et de silicates dans l’altération. Ces résultats leur ont permis d’estimer à la fois la quantité de CO2 qui est lié et la quantité de CO2 libéré par les réactions de vieillissement. Le premier auteur Aaron Bufe rapporte: «Nous avons constaté que dans la partie la plus méridionale de Taiwan, le CO atmosphérique2 La séquestration domine. Plus au nord, là où les montagnes s’érodent plus rapidement, les taux d’altération du carbonate et du sulfure et du CO dominent2 il a été publié. « 

L’altération des chaînes de montagnes augmente le CO2 dans l’atmosphère? Aaron Bufe déclare: « Nous pouvons faire des déclarations relativement bonnes à propos de Taiwan. Il semble que l’altération chimique dans cette ceinture de montagnes la plus active soit un émetteur net de CO.2 dans l’atmosphère par altération chimique. Mais l’histoire peut changer lorsque les sédiments emportés par les montagnes sont piégés dans de vastes plaines alluviales. comme au pied de l’Himalaya ou des Alpes.

Ces sédiments sont souvent riches en silicates, dont l’altération se lie au CO2. De plus, l’exploitation minière amène non seulement des roches sédimentaires contenant de la pyrite et du carbonate à la surface de la terre, mais également des types de roches qui se sont formées à partir de magma solidifié et contiennent de nombreux silicates frais qui durent rapidement. Les chercheurs doivent escalader quelques montagnes avant de comprendre pleinement l’effet net des intempéries sur le climat de la Terre.  »


La première vue angström de l’altération


Plus d’information:
Aaron Bufe et al., Co-Variation of the Weathering of Silicate, Carbonate, and Sulphide Drives CO2 Release with Erosion, Géosciences naturelles (2021). DOI: 10.1038 / s41561-021-00714-3

Fourni par l’Association Helmholtz des centres de recherche allemands

Citation: La croissance des montagnes l’effet de serre (2021, 8 avril), qui a été consulté le 8 avril 2021 sur https://phys.org/news/2021-04-mountain-growth-greenhouse-effect.html

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