Háskóli Íslands

Alþjóðlegur hópur vísindamanna hefur varpað nýju ljósi á uppruna köfnunarefnis á jörðinni. Frá þessu er greint í grein í nýjasta hefti hins virta vísindatímarits Nature. Meðal höfunda greinarinnar eru Sæmundur Ari Halldórsson, fræðimaður við Jarðvísindastofnun Háskólans, og Andri Stefánsson, prófessor við Jarðvísindadeild, en að rannsókninni komu einnig vísindamenn frá Bandaríkjunum, Frakklandi, Kanada, Ítalíu og Bretlandi.

Andrúmsloft jarðar er að langstærstum hluta úr köfnunarefni (nitri), eða að þremur fjórðu hlutum. Þetta frumefni er einnig að finna í bergi sem myndar ysta hluta jarðarinnar, sjálfa jarðskorpuna, og djúpt í innviðum hennar, möttli.

Óþekkt er hvernig gastegundir eins og köfunarefni hegðuðu sér við myndun jarðarinnar og hvernig jörðin hefur viðhaldið þeim forða af reikulu efnum sem gerir hana lífvænlega. Við vitum hins vegar að köfnunarefnið í andrúmsloftinu nú má rekja til gastegunda sem losnuðu í eldgosum í árdaga jarðar. Það er hins vegar óljóst hvort köfnunarefni sem berst frá jarðhitasvæðum og eldfjöllum í dag sé ættað djúpt úr jörðu eða upprunið úr núverandi andrúmslofti. Markmiðið með rannsókninni sem sagt er frá í Nature var að leita svara við þessari spurningu. 

Til þess að varpa ljósi á þetta nýtti vísindamannahópurinn nýja aðferð við greiningu á samsætum köfnunarefnis sem gerði þeim kleift að greina milli fyrrnefndra uppspretta frumefnisins. Til rannsóknanna nýttu þeir m.a. sýnishorn af jarðhitagasi úr iðrum jarðar sem aflað var á jarðhitasvæðum á þremur stöðum í heiminum, á Íslandi, í Þýskalandi og Bandaríkjunum. 

Aðferðin gæti nýst til að spá fyrir um eldgos

Með aðferðunum tókst hópnum í fyrsta sinn að setja nákvæmt fingrafar á djúpættað köfnunarefni jarðar. Það leiddi hópinn til þeirrar niðurstöðu að stór hluti þess köfnunarefnis sem finna má í möttli jarðar hefur líklega verið þar frá því að plánetan myndaðist og að áhrifa þess gætir enn í gasi sem berst frá sumum jarðhita- og eldfjallasvæðum jarðar.  

Uppgötvunin hefur ekki aðeins þýðingu fyrir þessa rannsókn því aðferðin sem þróuð var í henni færir vísindamönnum nýja tækni til þess að greina skýrar á milli andrúmslofts og eldfjallagass í eldsumbrotum. Þá gæti aðferðin nýst í framtíðinni til þess að fylgjast með virkni eldfjalla því samsetning gastegunda sem streyma frá eldstöðvum breytist fyrir eldgos. Þannig gætu breytingar á samsetningu köfnunarefnis úr möttli og andrúmslofti við tiltekna eldstöð orðið nokkurs konar fyrirboði eldgosa. 

Greinina sem birtist í Nature má nálgast á vef tímaritsins.

Sæmundur Ari Halldórsson, fræðimaður við Jarðvísindastofnun Háskólans, og Andri Stefánsson, prófessor við Jarðvísindadeild,

Sæmundur Ari Halldórsson, fræðimaður við Jarðvísindastofnun Háskólans, og Andri Stefánsson, prófessor við Jarðvísindadeild, eru meðal aðstandenda rannsóknarinnar sem fjallað er um í Nature.

Þú ert að nota: brimir.rhi.hi.is