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地震竟然还和二氧化碳排放有关?不过这次可不是人类造成的

2020-09-06 17:52 前瞻网   

 

地震竟然还和二氧化碳排放有关?不过这次可不是人类造成的

当2009年4月意大利山城拉奎拉发生地震时,很少有人会想到这与二氧化碳有关,但是地质学家们马上就想到了这个问题,并开始进行研究。

拉奎拉地震发生后,意大利国家地球物理和火山研究所的一个研究小组立即开始测量附近泉水中冒出来的二氧化碳,希望能检测出除了板块构造之外触发这次地震的其他潜在地质原因。

在地震后到2018年期间,他们持续对泉水进行采样,将地下深处溶解的二氧化碳气体与地震活动记录进行比较。在此期间,该地区还发生了两次大地震。

拉奎拉位于横跨意大利半岛的亚平宁山脉之间,在罗马东北部,拉奎拉地下有两个为地表泉水供水的地下水蓄水层,在这里,研究人员可以测量从地下喷出的二氧化碳。

以前,在亚平宁山脉和其他地方的地震带(例如,在穿过埃塞俄比亚到莫桑比克的东非大裂谷沿线的一些地方),科学家们已经测量到了二氧化碳的排放。

但是,这项长达十年的地球化学调查首次揭示了地震与地底二氧化碳排放之间的关系,这些二氧化碳会随着时间的推移在断层线通过泉水和喷口逸出。它暗示了地下二氧化碳力量的巨大,并且可能支持预测地震。

当亚平宁山脉之下的构造板块碰撞在一起的时,碰撞会加热和融化组成大陆板块的碳酸盐岩,并释放其中储存的二氧化碳,这时候埋藏在地下的二氧化碳就开始上升。

这些二氧化碳在地下10至15公里(6至9英里)的储气层中稳定积累,并在上升到地表的过程中溶解在地下水层里。

在2009年到2018年之间,研究人员测量了拉奎拉附近36个泉水的碳含量,发现二氧化碳溢出的过程与地震活动保持着一致的关系。

他们在一份新闻声明中说:“过去十年的亚平宁地震显然与深层二氧化碳的上升有关。”

随着时间的推移,溶解在泉水中的深层二氧化碳含量随着地震的次数和强度或增加或减少。深层二氧化碳排放在大地震和强烈地震活动期间达到顶峰,然后随着地震和余震能量的减少而下降。

我们还不能说二氧化碳的增加是否引起了地震,或者这种二氧化碳排放只是一个类似于地震打嗝的后遗症。然而,研究人员确实认为,二氧化碳正从很深的地方不断上升,随着压力的增加,地壳裂缝会变弱。

他们也有另一种假设,认为地震的第一次震动可能会导致二氧化碳地下储层突然释放出更多的气泡——就像你摇动一瓶碳酸饮料后看到的气泡破裂一样——并引发更多的余震。

“对地下水的分析可以让研究人员在区域尺度上调查相对大的区域和相关的地质构造过程,”作者说。

目前,通过测量,研究人员可以估算出亚平宁山脉这部分地区的地质构造活动在10年内排放的二氧化碳总量。他们的答案是:180万吨碳,这与火山喷发时释放到大气中的二氧化碳量大致相当,这也相当于35万辆汽车一年的碳排放量。

这项研究表明,大量的二氧化碳从地壳的断层线中逃脱了出来,而且大部分都没有被人类探测到(尽管这些排放远比不上人类活动排放的数十亿吨二氧化碳)。尽管如此,由于我们地球未来的气候仍处于不明朗的状态,我们应该把这一个二氧化碳来源纳入碳预算内。

研究人员说:“对地质构造活跃地区地下水的研究是一个强而有力的工具,它将可以让我们更好地估计全球地质构造活动的二氧化碳排放量。”

他们计划在亚平宁山脉安装一个监测系统,以帮助未来的进一步分析,并测试不断上升的二氧化碳是否可能会对地震活动发出警告。对于地震预警来说,越多预警信号越好。

该团队说:“我们希望对泉水的持续监测是追踪深层二氧化碳排放的最好方法,以便更好地理解其与地震活动性的因果关系。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 3976DBC

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