海洋アルカリ化に対する海底堆積物流体力学の影響に関する反応性輸送モデリング

沿岸環境は地球規模の炭素循環において極めて重要です。風化促進および海洋アルカリ度強化（OAE）のためにカンラン石を豊富に含む岩石などのアルカリ性物質を投入することは、大気中の炭素隔離有望視されています。水柱内での物質の風化は不完全ですが、海底に沈着した後に著しく進行します。本研究では、堆積物中の陸域地下水と海水との混合帯の影響に着目し、沿岸海底に投入されたカンラン石の沈着後に生じる複雑な地球化学的プロセスを解明します。多様な水組成が合流するこれらの帯域は岩石の溶解を促進し、OAEに影響を与える可能性があります。これらの要因とOAEとの複合的な相互作用は、依然として十分に解明されていません。FEFLOWとpiChemソフトウェアを組み合わせた2次元モデリングアプローチを用いて、本研究では動的な沿岸システムを包括的にシミュレーションしました。多成分輸送を組み込んだこのモデルは、流速、地下水および海水の組成、アルカリ性物質の濃度、堆積物の浸透性など、炭素隔離の有効性に影響を与える要因を評価します。結果はカンラン石の沈降ダイナミクスを示し、異なる粒径の粒子が海底に到達するまでの時間が異なることを明らかにしました。特に、10 mのカンラン石粒子が水深1000 mに沈降するには約1か月を要する一方、100 mの粒子は数日以内に沈降します。予備的な知見では海底における大幅な鉱物風化が強調され、水文条件の重要な影響が浮き彫りになりました。考察では、プロセス全体の効率を理解する上で極めて重要な、堆積物へのアルカリ度輸送の影響に焦点を当てています。この進行中の研究は、OAEによる炭素隔離を最適化するために、沿岸環境における地球化学的ダイナミクスを総合的に理解する必要性を強調しています。