Juomasta peräisin oleva alumiinilappu löytyy uudessa kiven muodossa Skotlannin Cumbrian rannikolta. Tämä löytö on tarjonnut tutkijoille järkyttävää tietoa ihmisen toiminnan vaikutuksista maapallon luonnollisiin prosesseihin ja materiaaleihin.
Glasgow'n yliopiston tutkijat ovat havainneet, että kuona, terästeollisuuden tuottama teollisuusjäte, on muuttumassa kiinteäksi kiveksi vain 35 vuodessa.
Löytö haastaa vuosisatojen ajan ymmärryksen planeetan geologisista prosesseista, joissa tutkimukset ovat osoittaneet, että kivi muodostuu luonnostaan miljoonien vuosien aikana.
Tutkijat ovat dokumentoineet uuden "nopean antropoklastisen kivisyklin" ensimmäistä kertaa, joka jäljittelee luonnollisia kivikiertoja, mutta sisältää ihmismateriaalia nopeutetulla aikaskaalalla. He uskovat, että sykli on todennäköisesti käynnissä vastaavissa teollisuuskohteissa ympäri maailmaa.
Tiimi varoittaa, että nopea ja suunnittelematon kiven kehittyminen teollisuusjätealueiden ympärillä voi vaikuttaa kielteisesti ekosysteemeihin, biologiseen monimuotoisuuteen, rannikkoalueiden hoitoon ja maansuunnitteluun.
Lehdessä julkaistussa paperissa Geologia, tutkijat selittävät, kuinka kahden kilometrin kuonaesiintymän yksityiskohtainen analyysi Derwent Howessa Länsi-Cumbriassa johti heidän löytämiseensa uuden maajärjestelmän syklin.
Derwent Howessa asui rautaa ja terästä valmistavat valimot 19-luvullath ja 20thvuosisatoja, ja sen rannikolle kertyi teollisuushistoriansa aikana 27 miljoonaa kuutiometriä uunikuonaa.
Kuona-esiintymät ovat muodostaneet jätemateriaalista kallioita, joita rannikon aallot ja vuorovedet kuluttavat. Ryhmä havaitsi kiehtovia epäsäännöllisiä muodostumia kallioissa ja alkoi tehdä yksityiskohtaisia havaintoja 13 paikassa rannikon poikki.
Elektronimikroskopiaa, röntgendiffraktiota ja Raman-spektroskopiaa käyttävät laboratoriotestit auttoivat heitä määrittämään, että Derwent Howen kuonamateriaalit sisältävät kalsiumia, rautaa, magnesiumia ja mangaania. Nämä alkuaineet ovat erittäin kemiallisesti reaktiivisia, mikä on avainasemassa kiihtyneen kiven muodostumisprosessin aiheuttamisessa.
Kun meri kuluttaa kuonaa, se altistaa materiaalin merivedelle ja ilmalle, joka on vuorovaikutuksessa kuonan reaktiivisten alkuaineiden kanssa luoden luonnollisia sementtejä, kuten kalsiittia, götiittiä ja brusiittia. Nämä sementit ovat samoja materiaaleja, jotka sitovat yhteen luonnollisia sedimenttikiviä, mutta kemialliset reaktiot saavat prosessin tapahtumaan paljon nopeammin kuin olemme olettaneet samanlaiselle materiaalille luonnollisessa kivikierrossa.
Tohtori Amanda Owen Glasgow'n yliopiston maantieteellisten ja maantieteellisten tieteiden korkeakoulusta on paperin vastaava kirjoittaja. Tohtori Owen sanoi: "Olemme muutaman sadan vuoden ajan ymmärtäneet kiven kiertokulkua luonnollisena prosessina, joka kestää tuhansia tai miljoonia vuosia.
"Tässä on huomionarvoista, että olemme havainneet, että nämä ihmisen valmistamat materiaalit liitetään luonnollisiin järjestelmiin ja kivettyvät – lähinnä kiviksi – vuosikymmenten kuluessa. Se haastaa ymmärryksemme siitä, miten kivi muodostuu, ja viittaa siihen, että nykymaailman luomisessa tuottamillamme jäteaineilla on peruuttamaton vaikutus tulevaisuutemme."
Ryhmän laboratorioanalyysiä vahvisti yllättävä nykyaikaisten materiaalien paljastaminen joidenkin näytteiden sisällä, mikä auttoi heitä päättelemään, kuinka kauan kuonan litifiointi oli kestänyt.
"Pystyimme päivämäärää tämän prosessin erittäin tarkasti", sanoi tohtori John MacDonald, tutkimuksen toinen kirjoittaja. ”Löysimme materiaaliin upotetun King George V:n kolikon vuodelta 1934 ja alumiinitölkin kielekkeen, jonka malli ymmärsimme, että sitä ei voitu valmistaa ennen vuotta 1989.
"Tämä antaa meille tälle kalliomuodostelmalle maksimiaikajakson 35 vuotta, joka on pitkälti yhden ihmisen elinajan sisällä. Tämä on esimerkki mikrokosmosessa siitä, kuinka kaikki maan pinnalla tekemämme toiminta päätyy lopulta geologiseen ennätykseen kivinä. Tämä prosessi etenee kuitenkin huomattavalla, ennennäkemättömällä nopeudella."
Tohtori David Brown, lehden kolmas toinen kirjoittaja, sanoi: "Kuona sisältää kaikki alkuaineet, joita se tarvitsee muuttuakseen kiveksi, kun se altistuu merivedelle ja ilmalle, joten mielestäni on hyvin todennäköistä, että tämä sama ilmiö tapahtuu missä tahansa vastaavassa kuonaesiintymässä suhteellisen paljaalla rannikolla, jossa on aaltotoimintaa kaikkialla maailmassa.
"Teräskuonajäte on maailmanlaajuinen ilmiö, ja kuten olemme dokumentoineet, kun alkaliset kaivosjätteet altistuvat vedelle ja ilmalle, irtonainen materiaali voi sementoitua."
Löydöt ovat ensimmäinen täysin dokumentoitu ja päivätty esimerkki nopeasta antropoklastisesta kivikierrosta maalla. Työryhmä toteaa, että samanlainen prosessi oli aiemmin havaittu Gorronodatxen rannikkojärjestelmässä lähellä Bilbaota Espanjassa. Siellä tutkijat eivät kuitenkaan pystyneet määrittämään, kuinka kauan prosessi oli ollut käynnissä, koska jäte sijoitettiin mereen ennen kuin se palautettiin rantaan.
Tohtori Owen lisäsi: "Kun jätemateriaali lasketaan ensimmäisen kerran, se on löysää ja sitä voidaan siirtää tarpeen mukaan. Havaintomme osoittaa, että meillä ei ole niin paljon aikaa kuin luulimme löytää sen sijoittamiseen paikkaan, jossa sillä on mahdollisimman vähän vaikutusta ympäristöön – sen sijaan meillä voi olla vain vuosikymmeniä ennen kuin se muuttuu kiviksi, jota on paljon vaikeampi hallita.
"Derwent Howen kaltaisilla rannikoilla litifikaatioprosessi on muuttanut hiekkarannan kivikkoiseksi alustaksi erittäin nopeasti. Kiven nopea ilmaantuminen voi vaikuttaa perusteellisesti ekosysteemeihin veden ylä- ja alapuolella ja muuttaa tapaa, jolla rannikot vastaavat merenpinnan nousun ja planeettamme lämmetessä äärimmäisempien sääolosuhteiden haasteisiin. Tällä hetkellä mitään tästä ei oteta huomioon maankäytön malleissamme, mikä on avainasemassa ilmastonmuutosmalleissamme. muuttaa.
"Haemme parhaillaan lisärahoitusta tukeaksemme lisätutkimusta muilla kuona-esiintymillä eri puolilla Eurooppaa, mikä auttaa syventämään ymmärrystämme tästä uudesta nopeasta antropoklastisesta kivikierrosta."
Tiimin artikkeli "Evidence for a rapid anthropocltic rock cycle" on julkaistu Geologyssa. Tutkimusta tuki Geological Societyn (Lontoo) rahoitus.
