Langzaam verandert het beeld van vulkanen: niet alleen als grote bronnen van broeikasgassen, maar ook als krachtige natuurlijke verwijderaars van CO2. Een recent onderzoek, geleid door een team van de Universidad de Chile, toont aan dat delen van de Zona Volcánica del Sur de Chile (ZVS) aanzienlijke hoeveelheden atmosferisch kooldioxide vastleggen door chemische verwering van vulkanische gesteenten.
Van uitstoters naar opnemers: hoe verwering CO2 bindt
Wetenschappers onderzochten een gebied van ongeveer 100.000 km² in het zuiden van Chili — een zone die vulkaanketens zoals Llaima, Villarrica en Nevados de Chillán omvat. Uit analyses blijkt dat de erosie en chemische afbraak van vooral andesiet- en basaltgesteenten een belangrijke rol spelen bij het opnemen van CO2 uit de atmosfeer. Dit proces, vaak aangeduid met het Spaanse woord meteorización, vindt plaats wanneer neerslag en rivierstromen mineralen oplossen en terugkoppelingen veroorzaken die koolstof langdurig vastleggen.
De hoofdonderzoeker, geologe Amanda Peña, benadrukt de betekenis van deze bevindingen: «Las regiones volcánicas ayudan a regular los niveles de CO2 de la atmósfera». Met andere woorden: vulkanische landschappen in continentaal gebied kunnen direct bijdragen aan de regulering van atmosferische CO2-concentraties.
Unieke vondst voor continentaal vulkanisme
Tot nu toe waren vergelijkbare sterke CO2-opnameprocessen vooral gedocumenteerd op tropische vulkanische eilanden, zoals Hawai‘i, waar zware regenval en specifieke geologie de verwering versnellen. Dit nieuwe onderzoek is baanbrekend omdat het aantoont dat een continentaal vulkanisch boogsysteem — in tegenstelling tot geïsoleerde eilandketens — soortgelijke of substantiële opnamecapaciteit kan hebben.
Hoewel de ZVS slechts ongeveer 0,07% beslaat van het wereldwijde continentale oppervlak, schatten de onderzoekers dat het gebied verantwoordelijk is voor bijna 1% van het wereldwijde CO2 dat door verweringsprocessen uit de atmosfeer wordt verwijderd. Dat is een opvallend aandeel voor een relatief klein oppervlak.
Waarom deze regio zo effectief is
De combinatie van factoren maakt de ZVS uitermate geschikt voor efficiënte CO2-vastlegging:
- Grote hoeveelheden uitgeworpen vulkanisch materiaal dat gevoelig is voor chemische verwering.
- Een overheersende gesteentetype van andesiet en basalt met mineralogische eigenschappen die opname bevorderen.
- Hoge neerslagwaarden die de interactie tussen water en gesteente versterken.
Coauteur Alida Pérez-Fodich licht toe: «Aquí en Chile tenemos una gran cantidad de masa eruptada disponible y una alta cobertura de rocas de composición andesita-basalto con mineralogía óptima. A esto se suman altas tasas de precipitaciones que promueven la meteorización». Deze combinatie verhoogt de efficiëntie van chemische reacties die CO2 uit de lucht halen en in rotsen opsluiten.
Geochemische methoden en internationale samenwerking
De conclusies rusten op gedetailleerde geo-chemische analyses, waaronder isotopenonderzoek dat de herkomst en bestemming van koolstofatomen kan volgen met hoge precisie. Het onderzoekswerk werd uitgevoerd met analysefaciliteiten in Chili (CEGA), Frankrijk en de Verenigde Staten. Het project kreeg financiële steun via een Fondecyt-beurs.
Door isotopische tracering konden de onderzoekers onderscheid maken tussen verschillende bronnen en paden van koolstof in het watersysteem en in vastgelegd sediment. Deze precisie versterkt de betrouwbaarheid van de inschatting dat de ZVS een belangrijke rol speelt in regionale en mogelijk mondiale koolstofcycli.
De bevindingen openen ook mogelijkheden voor klimaatmitigatiestrategieën die natuurlijke processen benutten. Er bestaan al voorbeelden van projecten in andere landen, zoals IJsland, waar men kunstmatige toepassingen van verwering onderzoekt om CO2 uit de atmosfeer te verwijderen. De resultaten uit Chili tonen aan dat er natuurlijke systemen zijn die als blauwdruk kunnen dienen voor opschaling of gerichte projecten.
| Kenmerk | Detail |
|---|---|
| Onderzoeksgebied | Zona Volcánica del Sur de Chile (Llaima, Villarrica, Nevados de Chillán) |
| Oppervlakte | ~100.000 km² (≈0,07% van continentaal oppervlak) |
| Gesteenten | Andesiet en basalt met optimale mineralogie |
| Bijdrage aan CO2-opname | Ongeveer 1% van de mondiale CO2-opname door verwering |
| Belangrijke partners | Universidad de Chile, CEGA, laboratoria in Frankrijk en VS; gefinancierd door Fondecyt |
Implicaties en vragen voor toekomstig onderzoek
Deze studie werpt nieuw licht op de rol die continentaal vulkanisme kan spelen in de mondiale koolstofbalans. Tegelijkertijd roept het aanvullende vragen op: hoe stabiel is deze opname over geologische tijdschalen? Welke menselijke activiteiten kunnen deze natuurlijke processen beïnvloeden? En op welke wijze kunnen deze inzichten praktisch worden ingezet in klimaatbeleid en CO2‑verwijderingsprojecten?
Toekomstige studies zullen waarschijnlijk focussen op kwantificering van opname per vulkaan, langetermijnmetingen van verweringssnelheden en de mogelijke rol van landgebruik en klimaatverandering in het versnellen of vertragen van deze processen.
Veelgestelde vragen
- Hoe nemen vulkanen CO2 op?
Door chemische verwering: neerslag en rivierwater lossen mineralen in het vulkanische gesteente op, waardoor CO2 wordt gebonden in oplosbare ionen of vaste carbonaten.
- Is dit proces uniek voor Chili?
Nee, vergelijkbare processen zijn eerder gevonden op vulkanische eilanden. Het vernieuwende is dat dit nu ook duidelijk gedocumenteerd is in een continentaal vulkanisch boogsysteem.
- Kunnen deze natuurlijke processen worden benut voor klimaatbeleid?
De natuur biedt waardevolle voorbeelden die inspireert tot technologische of beleidsmatige toepassingen, maar grootschalige inzet vereist verder onderzoek naar effectiviteit, duurzaamheid en mogelijke bijwerkingen.
- Welke rol speelde isotopenanalyse?
Isotopenonderzoek maakte het mogelijk om de herkomst en migratiepaden van koolstof nauwkeurig te volgen en zo betrouwbare schattingen van opname te geven.
