Οι επιστήμονες του Παρατηρητηρίου Βαθιού ‘Ανθρακα (Deep Carbon Observatory-DCO) της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ, υπολόγισαν ότι ο συνολικός άνθρακας της Γης φθάνει τα 1,85 δισεκατομμύρια γιγατόνους και από αυτούς μόνο το 0,2% (περίπου 43.500 γιγατόνοι) βρίσκεται πάνω από την επιφάνεια του πλανήτη μας σε ξηρά, θάλασσα και ατμόσφαιρα.
Όλος ο υπόλοιπος άνθρακας (1,845 δισεκατομμύρια γιγατόνοι) είναι στο υπέδαφος, σε διάφορα βάθη, στο φλοιό, στον μανδύα και στον πυρήνα της Γης. Από αυτόν, περίπου 0,315 δισεκατομμύρια γιγατόνοι άνθρακα εκτιμώνται ότι υπάρχουν στην ηπειρωτική και στην ωκεάνια λιθόσφαιρα, 0,03 δισ. γιγατόνοι στον ανώτερο μανδύα και 1,5 δισ. γιγατόνοι στον κατώτερο μανδύα.
Ο άνθρακας στα βάθη των ωκεανών εκτιμάται σε 37.000 γιγατόνους (το 85,1% όλου του επιφανειακού άνθρακα), στα θαλάσσια ιζήματα του βυθού σε 3.000 γιγατόνους (6,9%), στη βιόσφαιρα της Γης σε 2.000 γιγατόνους (4,6%), στην επιφάνεια του ωκεανού σε 900 γιγατόνους (2%) και στην ατμόσφαιρα σε 590 γιγατόνους (1,4% του συνόλου).
Σύμφωνα με τις νέες εκτιμήσεις, που δημοσιεύθηκαν σε σειρά επιστημονικών μελετών στο περιοδικό “Elements”, το μη ανθρωπογενές διοξείδιο του άνθρακα που εκλύεται σήμερα στην ατμόσφαιρα και στους ωκεανούς από τα ηφαίστεια και άλλες ενεργές μαγματικά περιοχές, υπολογίζεται σε 280 έως 360 εκατομμύρια τόνους ετησίως (0,28 έως 0,36 γιγατόνους). Συγκριτικά, κατά τα τελευταία 100 χρόνια οι ετήσιες εκπομπές άνθρακα από ανθρώπινες δραστηριότητες (καύση ορυκτών καυσίμων και δασών κ.α.) είναι 40 έως 100 φορές μεγαλύτερες από όλες τις ηφαιστειακές εκπομπές παγκοσμίως.
Όμως, σε μεγάλο βάθος χρόνου στο παρελθόν, τουλάχιστον πέντε φορές, κατά τα τελευταία 500 εκατομμύρια χρόνια, τεράστιες ποσότητες άνθρακα (έως 30.000 γιγατόνους ή το 70% των σημερινών 43.500 γιγατόνων επιφανειακού άνθρακα ) εκλύθηκαν στην ατμόσφαιρα από τα ηφαίστεια, οδηγώντας σε άνοδο της θερμοκρασίας, οξίνιση των ωκεανών και μαζική εξαφάνιση ειδών.
Οι επιστήμονες, με επικεφαλής τον διευθυντή του DCO Ρόμπερτ Χέιζεν του Εργαστηρίου Γεωφυσικής του Ινστιτούτου Κάρνεγκι, εκτιμούν ότι περίπου 400 από τα 1.500 ηφαίστεια που έχουν υπάρξει ενεργά από την τελευταία εποχή των πάγων πριν 11.700 χρόνια, συνεχίζουν να εκλύουν διοξείδιο του άνθρακα σήμερα. ‘Αλλα 670 θα μπορούσαν ακόμη να κάνουν το ίδιο. Περισσότερα από 200 ηφαίστεια απελευθέρωσαν διοξείδιο του άνθρακα από το 2005 μέχρι σήμερα.
Οι ερευνητές επισήμαναν ότι είναι δυνατό να υπάρξει προειδοποίηση για μια επερχόμενη έκρηξη ηφαιστείου, αν – μέσω επίγειου σταθμού παρατήρησης ή drone- ανιχνευθεί αλλαγή στη σύνθεση των ηφαιστειακών αερίων από διοξείδιο του θείου που μυρίζει έντονα, στο πιο άοσμο και άχρωμο διοξείδιο του άνθρακα. Αυτό μπορεί να συμβεί από μερικές ώρες έως μερικούς μήνες πριν από μια έκρηξη.
Ο άνθρακας αποτελεί τη βάση της ζωής στη Γη, καθώς και πολύτιμη ενεργειακή πηγή. Η κατανόηση του κύκλου του άνθρακα μεταξύ του υπεδάφους και της ατμόσφαιρας είναι σημαντική, σύμφωνα με τους επιστήμονες, για να διασφαλισθεί ένα βιώσιμο μέλλον για την ανθρωπότητα. Όπως δήλωσε η ερευνήτρια του DCO Μέρι Έντμοντς του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, “το κλειδί είναι να γνωρίζουμε πόσος άνθρακας υπάρχει συνολικά, πώς και πού κινείται, καθώς και πόσο γρήγορα, από τα βαθιά αποθέματα της Γης στην επιφάνεια και το αντίστροφο”.
Ο άνθρακας μέσα στη Γη υπάρχει σε διάφορες μορφές: στερεά, υγρή και αέρα, ορισμένες φορές σε συνδυασμό με οξυγόνο, σίδηρο, υδρογόνο και άλλα στοιχεία.
