Учёные нашли новые доказательства того, что Земля «утечка» газов из глубин своей мантии — даже в регионах без вулканической активности.
Исследование, проведённое под руководством учёных из Манчестерского университета, показало, что невидимые газы, такие как гелий и аргон, медленно просачиваются на сотни километров вверх через земную кору, достигая запасов подземных вод на тысячи метров под нашими ногами.
Десятилетиями учёные считали, что подавляющее большинство внутренних газов Земли либо уходят глубоко под землю из-за тектонической активности, либо выходят обратно на поверхность во время извержений вулканов. Новое исследование, опубликованное в Nature Geoscience, опровергает это представление.
«Представьте себе небольшой прокол в автомобильной шине, — сказала ведущий автор доктор Ребекка Тайн, научный сотрудник Университета Манчестера. — Мы обнаружили постоянную струйку газов, идущих из глубин Земли, даже при отсутствии очевидной вулканической активности на поверхности».
«Эта пассивная дегазация мантии может быть важным, но ранее не признанным процессом, и полученные данные помогут учёным лучше понять, как работает недра нашей планеты и сколько газа со временем уходит в атмосферу. Это может даже сыграть важную роль в геологическом углеродном цикле», — добавила она.
Исследователи проанализировали подземные воды из 17 скважин в водоносном горизонте Палоуз в Соединённых Штатах — ключевом источнике питьевой воды в регионе, который считается геологически стабильным.
Используя передовые методы измерения, они измерили несколько типов гелия и аргона и обнаружили признаки того, что эти газы поднялись из мантии Земли — горячего, плотного слоя между внешней корой и ядром. Важно отметить, что обнаруженные газы гелия и аргона инертны, то есть они не вступают в химические реакции и не влияют на качество воды.
Соавтор доктор Майк Бродли, независимый научный сотрудник NERC в Манчестерском университете, сказал: «Мы обнаружили доказательства наличия газов, образовавшихся в мантии, в 13 из 17 скважин. Эти газы, особенно гелий-3 и аргон-40, не образуются в атмосфере или в мелководных породах, они исходят из слоя мантии, называемого субконтинентальной литосферной мантией, на глубине в несколько километров».
Наибольшее количество газа было обнаружено в образцах старейших и глубочайших подземных вод — некоторым более 20 000 лет, что указывает на медленное, но постоянное движение газов в течение длительного периода времени.
Исследователи также обнаружили сильную корреляцию между образцами, предполагая, что они вместе поднимаются из одного и того же глубокого источника.
Их выводы позволяют предположить, что этот вид низкоуровневой дегазации, не связанной с вулканами, может быть более распространённым и более важным, чем считалось ранее. Команда планирует исследовать, является ли это явлением, характерным для всего мира, путём изучения подземных вод по всему миру.
Предоставлено Манчестерским университетом.