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Scritto da Brendan Godwin – 23 Settembre 2022

All’attuale tasso di sequestro permanente della CO2 nel calcare, tutta la vita di tutte le forme sul pianeta Terra potrebbe estinguersi in meno di 42.000 anni quando si esaurirà la CO2.

Il Cerchio Della Vita Sul Pianeta Terra

L’ossigeno O2, l’anidride carbonica CO2, l’acqua H2O e la luce solare formano il cerchio della vita sul nostro pianeta Terra. Tutto il nostro cibo proviene direttamente o indirettamente dalle piante. Tutte le colture di cereali proteici che mangiamo direttamente. Il bestiame mangia l’erba e noi mangiamo il bestiame. Tutti i nostri alimenti sono trasformati con la CO2. Senza piante non ci sarebbe vita di nessuna forma sulla Terra.

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Quando le piante crescono vengono alimentate con acqua. Respirano CO2 e, attraverso il processo di fotosintesi con il Sole, espirano O2. Gli animali e gli esseri umani inspirano quell’O2 ed espirano CO2. Noi esseri umani espiriamo 40.000 ppm di CO2.

Le piante hanno bisogno di un minimo di 150 ppm di CO2 per crescere.

Più CO2 ottengono, meno acqua hanno bisogno e viceversa.

Le serre commerciali aumentano la quantità di CO2 nella serra a 1.000 – 2.000 ppm per una crescita ottimale delle piante.

Senza CO2 saremmo tutti estinti.

Sequestro

Durante le ere glaciali gli oceani freddi sequestrano la CO2 dall’atmosfera e la trasportano negli oceani. Durante l’ultima era glaciale, terminata appena 12.000 anni fa, la CO2 è scesa a 180 ppm.

Le piante non crescono con CO2 a 150 ppm o meno. Ci sono prove di stress per le piante durante quest’ultimo periodo dell’era glaciale. Tutto il nostro cibo proviene dalle piante.

Senza CO2 non ci sarebbero piante e quindi nessuna vita sul pianeta Terra. Eravamo a soli 30 ppm dell’estinzione totale di tutta la vita sulla Terra.

Inoltre, la CO2 viene reimmessa nell’atmosfera durante i periodi caldi interglaciali. Ma è anche sequestrata dagli oceani e nel calcare. Questo è un sequestro permanente dal sistema oceano/atmosfera.

La CO2 è stata gradualmente eliminata dal sistema negli ultimi 500 milioni di anni. Ora siamo in una grave siccità di CO2.

Siamo solo a poche ere glaciali di distanza dal fatto che non ci sia abbastanza CO2 per sostenere la vita sulla Terra.

Tipi Di Calcare

Esistono due diversi tipi di calcare. Calcare biologico dove organismi in grado di formare carbonato di calcio, corallo frantumato, conchiglie e scheletri possono prosperare ed estrarre facilmente gli ingredienti necessari dall’acqua oceanica. Le barriere coralline diventano calcaree nel momento in cui il polipo vivente costruisce la camera di carbonato di calcio in cui vive. E il calcare chimico formato dai materiali atmosferici di carbonato di calcio e calcio da calcare e roccia ignea.

I materiali in calcare biologico contengono già carbonio sotto forma di carbonato di calcio CaCO3. I prodotti degli agenti atmosferici delle rocce ignee catturano il carbonio mediante reazioni con l’acqua di mare e acque sotterranee per formare calcare. La cattura dello ione CO3 è il processo principale e deriva dalla scomposizione dell’acido carbonico.

Il calcare esposto alle intemperie contiene un po’ di carbonio come CO3 e cattura la CO2 dall’oceano. La maggior parte del calcare è biologico e proviene dalle barriere coralline. Si ritiene che i calcari chimici siano meno abbondanti dei calcari biologici.

Dei due tipi chimici le ooliti dell’acqua marina sono il deposito dominante e rappresentano 1/3 del record totale di carbonati, gli altri 2/3 sono biologici.

La maggior parte del calcare è essenzialmente quella che era una volta le barriere coralline.

Il termine “sabbia” indica una granulometria clastica (detriti rotti della barriera corallina) compresa tra circa 0,1 mm e 1 mm. La maggior parte delle arenarie è costituita da materiale clastico quarzoso, ma alcuni calcari sono anche composti da granelli di carbonato delle dimensioni di sabbia; queste ultime rocce sono dette calcareniti.

Nel definire calcare e arenaria, gli scienziati dell’epoca decisero che tutte le rocce contenenti carbonato di calcio CaCO3 erano classificate come calcare.

Poi c’è il calcare sedimentario formato dalla reazione di Urey che è sia un riciclaggio di calcare precedentemente sequestrato dall’atmosfera che i componenti di agenti atmosferici delle rocce ignee.

Il corallo è un animale. La sua fonte di cibo sono le alghe chiamate zooxantelle che vivono nei tessuti dei coralli. Le alghe utilizzano la luce solare e l’anidride carbonica (dalle acque oceaniche) per produrre zuccheri nel processo di fotosintesi che costituiscono il 98% del cibo per il corallo.

Ammassi calcarei si accumulano dai detriti corallini nelle acque principalmente poco profonde di tutti gli oceani del mondo e vengono trasformati dal tempo e dai processi tettonici a placche in importanti affioramenti sulla terraferma e nelle montagne più alte. Per una lezione di geologia sulla composizione e la formazione del calcare da un geologo, guarda il seguente breve video.

“Le montagne del Guadalupe nel Texas occidentale, un’altra formazione calcarea di 270 milioni di anni fa. È un’antica barriera corallina spessa migliaia di metri. Con l’innalzamento del livello del mare, la barriera corallina cresceva con esso. . . . Le barriere coralline si adattano a qualunque sia l’attuale livello del mare.

Il livello del mare si è sempre spostato su e giù da quando ci sono stati oceani sulla Terra. Eppure le barriere coralline hanno prosperato e prosperato nonostante i cambiamenti del livello del mare, i cambiamenti di temperatura e i cambiamenti nell’anidride carbonica atmosferica”.

Di seguito è riportato un altro esempio di un’antica barriera corallina, la Winjana Gorge nel Canning Basin dell’Australia occidentale.

Nota il classico accumulo di un complesso di barriera corallina. C’è il nucleo attivo della barriera corallina dove si svolge gran parte dell’attività corallina; verso il bacino si ottiene una scarpata erosiva attiva di materiale clastico grossolano (detriti rotti di scogliera) cementato da calcite secondaria; questi depositi si estendono ulteriormente nel bacino e gradualmente diventano calcari fangosi laminati.

Dietro il nucleo della barriera corallina si trovano più rocce calcaree laminate: calcari a grana più fine della barriera corallina composti da limo calcareo e fango.

Tony Heller fa la distinzione tra Terra e Venere. Venere ha il 96% di CO2 nella sua atmosfera. La Terra ha la quantità equivalente di CO2 nelle rocce calcaree e carbonatiche.

La differenza tra i due pianeti è che la Terra ha il 71% di oceani con molta acqua. Ciò consente alle barriere coralline e ai molluschi di crescere ed estrarre CO2 in ciò che alla fine diventa calcare. Senza gli oceani, la Terra avrebbe ancora il 95% di CO2 atmosferica.

Il calcare si trova a 2,5 Km sul Grand Canyon e anche in cima al Monte Everest.

“Quando due placche crostali si scontrano, la roccia più pesante viene respinta nel mantello terrestre nel punto di contatto. Nel frattempo, rocce più leggere come il calcare e l’arenaria vengono spinte verso l’alto per formare le imponenti montagne.

Sulle cime delle vette più alte, come quella dell’Everest, è possibile trovare fossili di creature marine e conchiglie risalenti a 400 milioni di anni fa, depositati sul fondo dei mari tropicali poco profondi.

Ora i fossili sono esposti sul tetto del mondo, a oltre 8 Km sul livello del mare.

La vetta del Monte Everest è costituita da roccia che un tempo era sommersa dal Mare di Tetide, un corso d’acqua aperto che esisteva tra il subcontinente indiano e l’Asia oltre 400 milioni di anni fa.

“La vetta dell’Everest era in realtà il fondale marino 470 milioni di anni fa”

Patrice Poyet ha scritto nel suo libro:

“Il 99,9618% della CO2 sempre presente nell’atmosfera è stata rimossa da processi naturali nel corso dei tempi geologici e immagazzinata in una forma o nell’altra, il principale deposito sono i calcari e le rocce carbonatiche più in generale, vedere ad esempio una discussione sulla reazione di Urey (Kellogg et al., 2019).

La reazione estrae CO2 dall’atmosfera nelle piogge acide che reagisce con i silicati di calcio, i prodotti vengono trasportati negli oceani dove processi organici e inorganici determinano la deposizione di carbonati di calcio.

La reazione di base combina la CO2 atmosferica con un silicato di calcio per generare un carbonato di calcio più silice.

I silicati di calcio a cui si riferisce Urey sono i sottoprodotti degli agenti atmosferici del calcare e delle rocce ignee.

Tornando a Poyet.

“Gli agenti atmosferici carbonatici non contribuiscono in modo significativo ai cambiamenti nella quantità di CO2 atmosferica (Berner e Berner, 2012). Questa comprensione si basa sulla seguente reazione che mostra che l’erosione del carbonato sulla terraferma è esattamente compensata dalla reazione di precipitazione opposta nell’oceano 56” (Anorthite) CaAl2 Si2O8+2CO2+3H2O⇒Ca2++2 HCO3−+Al2Si2O5(OH ) 4 (Caolinite) (69)

In questa reazione monodirezionale usiamo 2 moli di CO2 mentre la precipitazione della calcite (usando Ca2++ 2 HCO3-) ne libererà solo una (quindi l’oceano fungerà da pozzo di CO2);”

“Il serbatoio di carbonato (calcari e sedimenti) è il più grande serbatoio di carbonio sulla superficie della Terra insieme al serbatoio di carbonio organico fossile. Accumulandosi durante la storia geologica della Terra (essenzialmente durante l’era proterozoica), la sua dimensione è stimata in > 50.000.000 Gt-C (carbonato), nell’intervallo [66.000.000 Gt-C – 100.000.000 Gt-C] e il fossile organico è > 13.000.000 Gt-C 61 (kerogen) (Berner e Berner, 2012).

Le quantità di C immagazzinate nell’atmosfera e nell’oceano sono sminuite rispetto rispettivamente a 875 Gt-C (2019) e [36.000-38.000] Gt-C.

Es. C’è da 75.428 a 114.286 volte più CO2 nella roccia carbonatica nella crosta terrestre che nell’atmosfera}“ agenti atmosferici carbonatici . . . delle superfici continentali consuma 0,3 Gt yr-1 di carbonio atmosferico.” [Enfasi aggiunta].

Il calcare e l’arenaria formano l’1% della crosta terrestre con il calcare dello 0,25% e l’arenaria dello 0,75%. Lo spessore della crosta terrestre varia a seconda dei diversi siti di riferimento, ma in media arriva a una media globale di 20 Klms di spessore. Se dovessi distribuire uniformemente tutto il calcare e l’arenaria in modo uniforme sulla superficie terrestre, sarebbe uno spessore di 200 metri con lo spessore del calcare di 50 metri.

Il carbonio, in tutte le sue forme, è solo lo 0,03% della crosta terrestre che, se la si diffonde uniformemente sulla superficie terrestre, sarebbe spessa solo 6 metri.

In tutto il calcare è contenuta calcite o carbonato di calcio CaCO3, uscito dall’atmosfera come CO2 milioni di anni fa. Ci sono molte equazioni geochimiche coinvolte in tutti questi processi.

Rocce Ignee

La roccia ignea si forma attraverso il raffreddamento e la solidificazione del magma o della lava. Le rocce ignee e metamorfiche costituiscono il 90-95% dei primi 16 chilometri della crosta terrestre in volume.

Le rocce ignee formano circa il 15% dell’attuale superficie terrestre.

La maggior parte della crosta oceanica terrestre è costituita da roccia ignea. Ci sono relativamente pochi minerali che sono importanti nella formazione delle rocce ignee comuni, perché il magma da cui i minerali cristallizzano è ricco solo di alcuni elementi: silicio, ossigeno, alluminio, sodio, potassio, calcio, ferro e magnesio. Questi sono gli elementi che si combinano per formare i minerali di silicato, che rappresentano oltre il 90% di tutte le rocce ignee.

La Questione Degli Agenti Atmosferici

Gli agenti atmosferici del calcare e delle rocce ignee scompongono la roccia in bicarbonato di calcio solubile che viene trasportato dai sistemi fluviali negli oceani. Una parte dell’anidride carbonica atmosferica reagisce con questo e alla fine forma strati sedimentari sul fondo del mare per formare calcare sedimentario.

Una forma particolarmente importante di dissoluzione è la dissoluzione del carbonato, in cui l’anidride carbonica atmosferica migliora gli agenti atmosferici della soluzione.

La dissoluzione del carbonato colpisce le rocce contenenti carbonato di calcio, come calcare e gesso.

Si verifica quando l’acqua piovana si combina con l’anidride carbonica per formare acido carbonico, un acido debole, che dissolve il carbonato di calcio (calcare) e forma bicarbonato di calcio solubile.

Questa fonte di calcare non è altro che il riciclaggio del calcare che è già stato sequestrato dal sistema. Ad esso viene aggiunta una piccola quantità di CO2 atmosferica extra. Non è certamente la principale fonte di calcare sulla Terra.

L’IPCC ha solo lo 0,15% di CO2 sequestrato dall’atmosfera negli agenti atmosferici delle rocce carbonatiche, il che è piuttosto minuscolo, e tutto viene trasportato dai fiumi negli oceani per riformarsi ancora una volta come calcare.

Una parte di questo 0,15% reagisce con il calcio degli agenti atmosferici della roccia ignea che cattura la CO2 disciolta nei fiumi e negli oceani. Questo si forma in calcare negli oceani.

Il sequestro permanente di CO2 dal sistema oceano/atmosfera attraverso l’invecchiamento delle rocce ignee in calcare sedimentario gioca un ruolo ragionevolmente significativo nel sequestro permanente totale.

Il mantello e il nucleo continueranno a rilasciare CO2 attraverso i vulcani, come ha fatto dall’inizio del pianeta Terra. Ma se si osserva la concentrazione di CO2 atmosferica nel grafico della scala temporale geologica sopra, le emissioni vulcaniche non sono mai state sufficienti a prevenire il declino della CO2 nel tempo, il che significa che il sequestro permanente attraverso il corallo nel calcare e l’invecchiamento delle rocce ignee nel calcare supera di gran lunga il rilascio vulcanico di nuovo nel sistema.

Non È Rimasto Molto Tempo

Il nostro Sole brucia da circa 4,5 miliardi di anni e mancano ancora circa altri 4,5 miliardi di anni. La civiltà umana non durerà a lungo. Al tasso attuale di CO2 che viene sequestrato nel calcare, saremo fortunati a durare altre 2 o 3 ere glaciali, da 200.000 a 300.000 anni prima che tutta la CO2 venga sequestrata dal sistema oceano/atmosfera, i livelli atmosferici scenderanno al di sotto di 150 ppm e tutta la vita sulla Terra al di sopra del livello del mare sarà estinto.

La vita sotto il livello del mare durerà per altre centinaia di migliaia di anni prima che tutti gli stock oceanici siano stati sequestrati nel calcare e quindi anche tutta la vita marina si estingua. Se si osserva la concentrazione di CO2 atmosferica su scale temporali geologiche sopra e si estende quella linea di tendenza verso il basso, ha quasi superato il livello di 150 ppm.

Eravamo a soli 30 ppm in meno di quel livello nell’ultima era glaciale. Tuttavia potremmo aver ricevuto una tregua. Gli oceani caldi stanno attualmente degassando e formando un nuovo equilibrio superiore con l’atmosfera. Questo dovrebbe essere sufficiente per farci superare la prossima era glaciale.

Questa non è una garanzia però. C’è sempre l’errore di mescolare proxy con dati misurati. I dati proxy delle carote di ghiaccio mostrano che i livelli di CO2 durante l’attuale Olocene non hanno superato le 300 ppm fino al 20° secolo.

Riferendosi all’ultima era glaciale e ai periodi dell’Olocene, il Dr. Robert Ian Holmes afferma:

Perché il record degli stomi delle piante mostra un record altamente variabile per la CO2 atmosferica, che varia di 250 ppm, quando allo stesso tempo il record di carote di ghiaccio per lo stesso periodo mostra un record monotonico che varia di appena 20 ppm? Egli attribuisce la varianza all’effetto di diffusione di Knudsen. E cita Kowalewski et al 2006, Johnsen et al 2001 e Jaworowski et al 1992

Holmes dice:

il record di carote di ghiaccio per la CO2 è quasi certamente sbagliato. Se i calcoli di Poyet sono corretti, il tempo per quell’evento di estinzione potrebbe essere ancora più breve. Ci sono 38.000 Gt-C nel bacino oceanico. Poyet calcola che l’erosione delle superfici continentali consuma 0,3 Gt anno -1 di carbonio atmosferico. A ciò dobbiamo aggiungere il sequestro nel corallo che è 2/3 del totale di 0,6 Gt anno -1 per un totale di 0,9 Gt anno-1. Dividendolo nei 38.000 Gt-C nell’oceano, rimangono solo 42.222 anni prima che tutto il serbatoio di CO2 oceanico venga esaurito.

Tutto ciò significa che è del tutto possibile che potremmo scendere al di sotto di 150 ppm nelle concentrazioni di CO2 durante la prossima era glaciale. Il nostro tempo rimasto sul pianeta Terra potrebbe essere molto breve, meno di 1 era glaciale. Il Dr. Robert Fagan è più conservatore. Ha un tasso di esaurimento della CO2 di 4 ppm/milione di anni. A quel ritmo ci restano 100 milioni di anni.

Javier Vinos afferma:

L’invecchiamento dei silicati continentali da parte della CO2 è un processo che dipende, tra l’altro, dalla temperatura.

Se la temperatura del pianeta diminuisce, il tasso di alterazione del silicato rallenta portando all’accumulo di CO2

L’unico modo per evitare l’estinzione della vita è elaborare tutto quel calcare e riportare la CO2 nell’atmosfera. Dovremmo farlo su una scala molto più ampia di quella che stiamo facendo attualmente. Le emissioni totali di CO2 umane nell’atmosfera derivanti dalla produzione di cemento dal calcare e dalla combustione di combustibili fossili sono solo dal 4 al 6% delle emissioni totali.

Gli oceani stanno degassando a un ritmo molto più veloce di quello. Una volta che la prossima era glaciale sarà iniziata e gli oceani freddi sequestreranno la CO2 negli oceani e ulteriormente nel calcare, probabilmente sarà a un ritmo più veloce del 4 o 6%, non saremmo in grado di tenere il passo. Avremmo bisogno di aumentare quel tasso di emissione per salvare la vita sul pianeta Terra.

Per quanto strano possa sembrare, abbiamo persone che stanno cercando di seppellire la CO2 sottoterra e rimuoverla dall’atmosfera. Sembra che l’inferno sia deciso a seguire rapidamente l’estinzione della vita sulla Terra.

Abbiamo Abbastanza Ossigeno

Un ultimo punto. Alcuni degli abitanti del pianeta Terra sono preoccupati che la rimozione delle foreste riduca il tasso di conversione della CO2 in O2. Inoltre, la combustione di combustibili fossili e la produzione di cemento stanno aumentando il tasso di conversione dell’O2 in CO2. Cioè sono preoccupati che finiremo senza O2 per respirare mentre allo stesso tempo sono preoccupati che l’aumento di CO2 stia causando una sorta di danno al sistema climatico.

In primo luogo, i combustibili fossili non contengono CO2, contengono solo carbonio C. Quando bruciato, il C reagisce con l’O2 nell’aria per produrre CO2.

La combustione di CO2 riduce la quantità di ossigeno nell’aria. Il cemento invece è costituito da pietra calcarea. Il calcare contiene calcite o carbonato di calcio CaCO3. La CO2 è un sottoprodotto della produzione di cemento dal calcare in un processo chimico e viene rilasciata nell’atmosfera durante tale processo.

La produzione del cemento non utilizza ossigeno atmosferico. Negli ultimi 500 milioni di anni i livelli di O2 sono complessivamente aumentati gradualmente e oscillavano tra il 12 e il 25% circa. Al 21% ora è vicino ai 500 milioni di record di tutti i tempi. Allo stesso tempo, tuttavia, le concentrazioni di CO2 sono costantemente diminuite da diverse migliaia di ppm a soli 180 ppm 20.000 anni fa durante l’ultima era glaciale.

Mentre abbiamo bisogno di O2 per respirare, abbiamo anche bisogno di CO2 per la fotosintesi per la produzione alimentare. Tutto il nostro cibo proviene dalle piante. Le piante non crescono senza CO2.

Fonte : Principia Scientific

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