การผุกร่อนของหินเช่นการก่อตัวของหินบะซอลต์ในไอดาโฮทำให้เกิดกระบวนการทางเคมีที่ขจัดคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากอากาศ Matthew Dillon / Flickr, CC BY

เหตุใดสภาพอากาศของโลกจึงคงที่ตลอดช่วงเวลาทางธรณีวิทยา คำตอบอาจทำให้คุณสั่นสะเทือน

หิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งประเภทที่เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟ มีบทบาทสำคัญในการรักษาสภาพภูมิอากาศในระยะยาวของโลกให้คงที่และหมุนเวียนคาร์บอนไดออกไซด์ระหว่างพื้นดิน มหาสมุทร และชั้นบรรยากาศ

นักวิทยาศาสตร์ได้รู้จักกันสำหรับ ทศวรรษที่ผ่านมา การผุกร่อนของหิน - การสลายทางเคมีของแร่ธาตุในภูเขาและดิน - ขจัดคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากชั้นบรรยากาศและเปลี่ยนเป็นแร่ธาตุที่เสถียรบนพื้นผิวโลกและในตะกอนในมหาสมุทร แต่เนื่องจากกระบวนการนี้ดำเนินมาเป็นเวลาหลายล้านปี จึงถือว่าอ่อนแอเกินไปที่จะชดเชยภาวะโลกร้อนสมัยใหม่จากกิจกรรมของมนุษย์

ฝนกรดสร้างความเสียหายให้กับอาคารและอนุสาวรีย์ เช่น รูปปั้นหินทรายในเมืองเดรสเดน ประเทศเยอรมนี เป็นรูปแบบหนึ่งของสภาพดินฟ้าอากาศจากสารเคมี เนียน/วิกิพีเดีย

อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน วิทยาศาสตร์เกิดใหม่ – รวมถึงที่ California Collaborative for Climate Change Solutions' (C4) ศูนย์นวัตกรรมพื้นที่ทำงาน – แสดงว่าสามารถเร่งอัตราการผุกร่อนของหินได้ การผุกร่อนของหินที่เพิ่มขึ้นอาจทั้งชะลอภาวะโลกร้อนและปรับปรุงสุขภาพของดิน ทำให้สามารถปลูกพืชผลได้อย่างมีประสิทธิภาพและเสริมความมั่นคงด้านอาหาร

เคมีร็อค

หลายกระบวนการ หินสภาพอากาศ บนพื้นผิวโลก โดยได้รับอิทธิพลจากเคมี ชีววิทยา ภูมิอากาศ และการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลก รูปแบบการผุกร่อนของสารเคมีที่เด่นชัดเกิดขึ้นเมื่อคาร์บอนไดออกไซด์รวมกับน้ำในดินและมหาสมุทรเพื่อสร้างกรดคาร์บอนิก

ประมาณ 95% ของเปลือกโลกและ ปกคลุม – ชั้นหนาระหว่างเปลือกโลกและแกนกลางของดาวเคราะห์ – ประกอบด้วย made แร่ธาตุซิลิเกตซึ่งเป็นสารประกอบของซิลิกอนและออกซิเจน ซิลิเกตเป็นส่วนผสมหลักในหินอัคนีส่วนใหญ่ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อวัสดุภูเขาไฟเย็นตัวและแข็งตัว หินดังกล่าวประกอบขึ้นประมาณ 15% ของโลก พื้นผิวดิน.

เมื่อกรดคาร์บอนิกสัมผัสกับแร่ธาตุซิลิเกตบางชนิด จะทำให้เกิดกระบวนการทางเคมีที่เรียกว่า ปฏิกิริยา Urey. ปฏิกิริยานี้ดึงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากบรรยากาศและรวมกับน้ำและแคลเซียมหรือแมกนีเซียมซิลิเกต ทำให้เกิดไบคาร์บอเนตไอออน เมื่อคาร์บอนไดออกไซด์ติดอยู่ในดินคาร์บอเนตเหล่านี้ หรือถูกชะล้างลงสู่มหาสมุทรในท้ายที่สุด จะไม่ทำให้สภาพอากาศอบอุ่นอีกต่อไป

เมื่อกรดคาร์บอนิกละลายแร่ธาตุแคลเซียมและแมกนีเซียมซิลิเกต พวกมันจะแตกตัวเป็นสารประกอบที่ละลาย ซึ่งบางส่วนมีคาร์บอน วัสดุเหล่านี้สามารถไหลลงสู่มหาสมุทรซึ่งสิ่งมีชีวิตในทะเลใช้เพื่อสร้างเปลือกหอย ต่อมาเปลือกหอยถูกฝังในตะกอนทะเล กิจกรรมภูเขาไฟปล่อยคาร์บอนบางส่วนกลับสู่ชั้นบรรยากาศ แต่ส่วนใหญ่ยังคงอยู่ในหินเป็นเวลาหลายล้านปี Gretashum / Wikipedia, CC BY-SA

ปฏิกิริยา Urey ดำเนินไปในอัตราที่สูงขึ้นเมื่อภูเขาที่อุดมด้วยซิลิเกต เช่น เทือกเขาหิมาลัย เผยให้เห็นวัสดุที่สดใหม่สู่บรรยากาศ เช่น หลังจากดินถล่ม หรือเมื่อสภาพอากาศร้อนขึ้นและชื้นขึ้น การวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่ามนุษย์สามารถเร่งกระบวนการได้อย่างมากเพื่อช่วยต่อสู้กับภาวะโลกร้อนสมัยใหม่

สภาวะอากาศเร่งขึ้น

ขีดจำกัดสูงสุดในการผุกร่อนคือปริมาณแร่ธาตุซิลิเกตที่เปิดเผยในเวลาใดก็ตาม การบดหินภูเขาไฟซิลิเกตให้เป็นผงละเอียดจะเพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับปฏิกิริยา นอกจากนี้ การเพิ่มฝุ่นหินลงไปในดินจะทำให้รากพืชและจุลินทรีย์ในดินสัมผัส ทั้งรากและจุลินทรีย์ผลิตคาร์บอนไดออกไซด์เมื่อย่อยสลายอินทรียวัตถุในดิน ในทางกลับกัน สิ่งนี้จะเพิ่มความเข้มข้นของกรดคาร์บอนิกซึ่งเร่งสภาพดินฟ้าอากาศ

การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษและชาวอเมริกันชี้ให้เห็นว่าการเพิ่มหินซิลิเกตที่บดละเอียด เช่น หินบะซอลต์ ลงในดินที่ปลูกในจีน อินเดีย สหรัฐอเมริกา และบราซิล อาจทำให้สภาพดินฟ้าอากาศลดลง คาร์บอนไดออกไซด์มากกว่า 2 พันล้านตัน จากบรรยากาศในแต่ละปี สำหรับการเปรียบเทียบ สหรัฐอเมริกาปล่อย ประมาณ 5.3 พันล้านตัน ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปี 2018

การทำฟาร์มด้วยหิน

แง่มุมหนึ่งที่น่าสนใจของสภาพดินฟ้าอากาศที่เพิ่มขึ้นคือในการศึกษาสภาพแวดล้อมแบบควบคุมที่เกี่ยวข้องกับการปรับปรุงดินบะซอลต์ ผลผลิตเมล็ดธัญพืชได้รับการปรับปรุงโดย ประมาณ 20%.

ดินบะซอลต์จะเพิ่มธาตุอาหารพืชที่สำคัญซึ่งสามารถกระตุ้นการผลิตและเพิ่มผลผลิตพืชได้ สารอาหารจากแร่ธาตุ เช่น แคลเซียม โพแทสเซียม และแมกนีเซียม ช่วยสร้างดินที่ดีต่อสุขภาพ เกษตรกรได้รับ แก้ไขดินด้วยแร่ธาตุหินมานานหลายศตวรรษดังนั้นแนวคิดจึงไม่มีอะไรใหม่

หว่านปูนบนทุ่งในเมืองเดวอน ประเทศอังกฤษ เพื่อปรับปรุงคุณภาพดิน มาร์ค โรบินสัน/วิกิพีเดีย, CC BY

ที่ ศูนย์นวัตกรรมพื้นที่ทำงานเรากำลังดำเนินการทดลองการสาธิตสภาพดินฟ้าอากาศที่ได้รับการปรับปรุงครั้งใหญ่ที่สุดบนฟาร์มจริงในโลก เรากำลังร่วมมือกับชาวนา เจ้าของฟาร์มปศุสัตว์ รัฐบาล อุตสาหกรรมเหมืองแร่ และชนเผ่าพื้นเมืองอเมริกันในแคลิฟอร์เนียบนพื้นที่ 50 เอเคอร์ของการทดลองปรับปรุงดินในไร่ เรากำลังทดสอบผลกระทบของฝุ่นหินและการแก้ไขปุ๋ยหมักต่อการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากดิน การดักจับคาร์บอน ผลผลิตพืชผล และสุขภาพของพืชและจุลินทรีย์

ผลลัพธ์เบื้องต้นของเราแนะนำว่าการเพิ่มหินบะซอลต์และ วอลลาสโตไนต์ซึ่งเป็นแร่ธาตุแคลเซียมซิลิเกตเพิ่มผลผลิตข้าวโพดได้ถึง 12% ในปีแรก ทำงานกับ โครงการซื้อขายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของแคลิฟอร์เนีย และผลประโยชน์ทางการเกษตรที่หลากหลายของรัฐของเรา เราหวังว่าจะสร้างเส้นทางที่จะให้แรงจูงใจทางการเงินแก่เกษตรกรและเจ้าของฟาร์มที่ยอมให้หินผุกร่อนบนที่ดินของพวกเขา เราตั้งเป้าหมายที่จะสร้างโปรโตคอลสำหรับเกษตรกรและเจ้าของฟาร์มเพื่อสร้างรายได้จากคาร์บอนที่พวกเขาปลูกในดิน และช่วยให้ธุรกิจและอุตสาหกรรมบรรลุเป้าหมายด้านความเป็นกลางของคาร์บอน

ทำไมการปล่อยมลพิษเชิงลบจึงมีความสำคัญ

ภายใต้ ข้อตกลงเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศ 2015 ปารีสนานาประเทศให้คำมั่นว่าจะจำกัดภาวะโลกร้อนให้ต่ำกว่า 2 องศาเซลเซียสเหนือระดับก่อนยุคอุตสาหกรรม สิ่งนี้จะต้องลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอย่างมาก

การดึงคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศหรือที่เรียกว่าการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศเป็นสิ่งที่จำเป็นเช่นกันเพื่อหลีกเลี่ยงผลลัพธ์จากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เลวร้ายที่สุด เนื่องจากคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศมี อายุขัยเฉลี่ยมากกว่า 100 ปี. ทุกโมเลกุลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศผ่านการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลหรือการกำจัดดินจะยังคงอยู่ที่นั่นเป็นเวลาหลายทศวรรษเพื่อกักเก็บความร้อนและทำให้พื้นผิวโลกร้อนขึ้น

{ เวมเบด Y=4IUQn9uL6W0} ในเวอร์ชันที่เร็วกว่าของการผุกร่อนที่เพิ่มขึ้น นักวิทยาศาสตร์ปั๊มคาร์บอนไดออกไซด์ที่วิกฤตยิ่งยวดใต้ดินให้กลายเป็นหินบะซอลต์ ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับแร่ธาตุเพื่อสร้างหินแข็งใหม่

ประชาชาติต้องการพอร์ตโฟลิโอของการแก้ปัญหาเพื่อสร้าง ปล่อยก๊าซเรือนกระจกในเชิงลบ. การปรับปรุงสภาพดินฟ้าอากาศพร้อมสำหรับการขยายขนาดอย่างรวดเร็ว โดยใช้ประโยชน์จากอุปกรณ์ฟาร์มที่มีอยู่แล้ว การดำเนินการขุดทั่วโลก และห่วงโซ่อุปทานที่ส่งปุ๋ยและเมล็ดพืชไปทั่วโลกในปัจจุบัน เมื่อพูดถึงการพังทลายของดินและความมั่นคงด้านอาหารควบคู่ไปกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ฉันเชื่อว่าการผุกร่อนของหินสามารถช่วยให้มนุษย์หลุดพ้นจากสถานที่ยากลำบากที่เราพบได้ในปัจจุบัน

เกี่ยวกับผู้เขียน

Benjamin Z. Houlton ศาสตราจารย์ด้านการศึกษาสิ่งแวดล้อมโลก นักวิชาการและผู้อำนวยการสถาบันสิ่งแวดล้อม John Muir มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเดวิส

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง

การเบิกถอน: แผนที่ครอบคลุมมากที่สุดที่เคยเสนอเพื่อย้อนกลับภาวะโลกร้อน

โดย Paul Hawken และ Tom Steyer
เมื่อเผชิญกับความกลัวและความไม่แยแสอย่างกว้างขวางกลุ่มนักวิจัยผู้เชี่ยวชาญและนักวิทยาศาสตร์ระหว่างประเทศได้มารวมตัวกันเพื่อเสนอชุดโซลูชั่นที่สมจริงและเป็นตัวหนาสำหรับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ หนึ่งร้อยเทคนิคและวิธีปฏิบัติมีอธิบายไว้ที่นี่ - บางคนรู้จักกันดี บางอย่างที่คุณอาจไม่เคยได้ยิน พวกเขามีตั้งแต่พลังงานสะอาดไปจนถึงการให้ความรู้แก่เด็กผู้หญิงในประเทศที่มีรายได้ต่ำถึงแนวทางการใช้ที่ดินที่ดึงคาร์บอนออกจากอากาศ การแก้ปัญหาที่มีอยู่เป็นไปได้ทางเศรษฐกิจและชุมชนทั่วโลกกำลังออกกฎหมายเหล่านี้ด้วยทักษะและความมุ่งมั่น วางจำหน่ายใน Amazon

การออกแบบโซลูชั่นภูมิอากาศ: คู่มือนโยบายสำหรับพลังงานคาร์บอนต่ำ

โดย Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
จากผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดขึ้นกับเราแล้วความจำเป็นในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลกจึงเป็นเรื่องเร่งด่วน เป็นความท้าทายที่น่ากลัว แต่เทคโนโลยีและกลยุทธ์ที่จะตอบสนองมันมีอยู่ในปัจจุบัน นโยบายพลังงานชุดเล็ก ๆ ซึ่งได้รับการออกแบบและดำเนินการอย่างดีสามารถนำเราไปสู่อนาคตคาร์บอนต่ำได้ ระบบพลังงานมีขนาดใหญ่และซับซ้อนดังนั้นนโยบายพลังงานต้องเน้นและคุ้มค่า วิธีการขนาดเดียวที่เหมาะกับทุกคนจะไม่ทำให้งานสำเร็จลุล่วง ผู้กำหนดนโยบายต้องการทรัพยากรที่ชัดเจนและครอบคลุมซึ่งสรุปนโยบายด้านพลังงานที่จะมีผลกระทบมากที่สุดต่อสภาพภูมิอากาศในอนาคตของเราและอธิบายวิธีการออกแบบนโยบายเหล่านี้ให้ดี วางจำหน่ายใน Amazon

นี้ทุกอย่างเปลี่ยนแปลง: ทุนนิยมกับสภาพภูมิอากาศ

โดย Naomi Klein
In นี้ทุกอย่างเปลี่ยนแปลง นาโอมิไคลน์ให้เหตุผลว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศไม่ได้เป็นเพียงปัญหาอีกอย่างที่ต้องยื่นระหว่างภาษีและการดูแลสุขภาพ มันเป็นสัญญาณเตือนที่เรียกร้องให้เราแก้ไขระบบเศรษฐกิจที่ทำให้เราล้มเหลวในหลาย ๆ ด้าน ไคลน์อย่างพิถีพิถันสร้างกรณีสำหรับวิธีการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของเราอย่างหนาแน่นเป็นโอกาสที่ดีที่สุดของเราในการลดความไม่เท่าเทียมกันที่อ้าปากค้างพร้อมจินตนาการจินตนาการประชาธิปไตยที่แตกสลายของเราและสร้างเศรษฐกิจท้องถิ่นที่น่าเกรงขามของเรา เธอแสดงให้เห็นถึงความสิ้นคิดในเชิงอุดมการณ์ของผู้ปฏิเสธการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศความหลงผิดของศาสนพยากรณ์ที่จะเป็น geoengineers และความพ่ายแพ้อันน่าเศร้าของการริเริ่มสีเขียวที่สำคัญมากเกินไป และเธอแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าทำไมตลาดไม่ได้ - และไม่สามารถ - แก้ไขวิกฤติสภาพภูมิอากาศได้ แต่จะทำให้สิ่งต่าง ๆ แย่ลงด้วยวิธีการสกัดที่รุนแรงและเป็นอันตรายต่อระบบนิเวศมากขึ้นพร้อมกับระบบทุนนิยมจากภัยพิบัติอาละวาด วางจำหน่ายใน Amazon

จากสำนักพิมพ์:
การซื้อใน Amazon ไปเพื่อชดใช้ค่าใช้จ่ายในการนำคุณ InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, และ ClimateImpactNews.com ไม่มีค่าใช้จ่ายและไม่มีผู้โฆษณาที่ติดตามพฤติกรรมการท่องเว็บของคุณ แม้ว่าคุณจะคลิกที่ลิงค์ แต่อย่าซื้อผลิตภัณฑ์ที่เลือกเหล่านี้ แต่อย่างอื่นที่คุณซื้อในการเข้าชมครั้งเดียวกันบน Amazon จะจ่ายค่าคอมมิชชั่นให้เราเล็กน้อย ไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับคุณดังนั้นโปรดช่วยสนับสนุนด้วย นอกจากนี้คุณยังสามารถ ใช้ลิงค์นี้ ใช้กับ Amazon ได้ตลอดเวลาเพื่อให้คุณสามารถช่วยสนับสนุนความพยายามของเรา