Investigadores de la Universidad de Colonia de Alemania, el Istituto di Geologia Ambientale e Geoingegneria del Consejo Nacional de Investigación de Italia y la Universidad de Florencia utilizaron dos elementos raros, niobio (Nb) y tantalio (Ta), como trazadores para analizar magmas de cuatro volcanes e investigar sus emisiones de dióxido de carbono.
En detalle, los investigadores observaron los volcanes Etna, Vulture, Stromboli y Pantelleria y determinaron que el transporte de dióxido de carbono almacenado en el manto litosférico de la Tierra debajo de la meseta Hyblean en el sur de Italia a una profundidad de aproximadamente 50 a 150 kilómetros es responsable de las emisiones de CO2 excepcionalmente grandes del Monte Etna.
En un artículo publicado en la revista Geología, los científicos explican que sobre geología veces, las variaciones en el CO2 atmosférico dependieron principalmente de las emisiones volcánicas, las cuales son difíciles de estimar porque no están directamente relacionadas con el volumen de los magmas que erupcionaron. De hecho, algunos volcanes muestran emisiones excepcionalmente grandes 610900 de CO2 en comparación con la cantidad que se puede disolver en sus magmas. Etna es quizás el ejemplo más llamativo, contribuyendo al 10% (9000 toneladas/día) de la actual emisión global de CO2 volcánico. Eso es tres veces más CO2 que el que emite un volcán como el Kilauea en Hawái, que hace erupción cuatro veces más magma.
Pero las proporciones de Nb/Ta son muy constantes en muchas rocas y solo se modifican por unos pocos procesos geológicos, como la infiltración de fundidos ricos en carbonato en el manto terrestre.
En este sentido, el estudio reveló que los magmas del Monte Etna y el Monte Buitre se caracterizan por relaciones Nb/Ta extremadamente altas, más altas que las de cualquier otro volcán intraplaca activo. Esto significa que las composiciones de magma dan testimonio de la presencia de dominios del manto litosférico debajo del sur de Italia que están extremadamente enriquecidos en carbono. Este carbono es 'explotado' durante la fusión de los magmas.
El proceso está directamente relacionado con el entorno geodinámico complejo de la región: los dominios del manto litosférico ricos en carbono se encuentran debajo de la meseta Hyblean en el sur de Sicilia. Estos dominios son transportados hacia la región debajo del Etna por medio de la actividad tectónica, específicamente el retroceso de la placa de subducción jónica. Es probable que ocurra un mecanismo simétrico al otro lado de la placa jónica, debajo del Monte Buitre.
«Los datos también nos permiten inferir la contribución de estos dominios ricos en carbono a la atmósfera terrestre en el pasado, lo que sugiere que las emisiones de CO2 del Monte Etna durante su antigua actividad podrían haber sido incluso mayores que en la actualidad», dijo Carsten Münker, co. -autor del estudio, dijo en un comunicado de prensa. Él y su equipo fueron responsables de las mediciones de alta precisión, incluidos los dos elementos críticos Nb y Ta.
En opinión de Münker y de sus colegas, el enfoque innovador de elementos traza utilizado en este estudio representa una forma prometedora de estimar mejor la contribución de la litosfera enriquecida en carbono a las emisiones totales de CO2 volcánico, tanto en la actualidad como en el pasado, que puede haber desempeñó un papel clave en el cambio del clima de nuestro planeta.
«Dominios similares ricos en carbono podrían estar ocultos debajo de otros volcanes en todo el mundo, lo que contribuye a sus emisiones de CO2», señaló el autor principal Alessandro Bragagni en el informe.
