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温室効果ガスの排出や地表の森林破壊などの人間活動の影響は、十分に文書化されています。最近、アリゾナ大学の水文学研究者らは、地表下数百メートルから数キロメートルにわたる地球の深部に対する人間の影響を調査しました。
同大学のジェニファー・マッキントッシュ教授は、「私たちは石油やガスからの流体生成速度と自然のバックグラウンドの水循環とを比較し、人間が地下の流体循環にどのように大きな影響を与えているかを示しました」と述べた。アリゾナ大学学部水文学および大気科学の博士号および雑誌論文の上級著者 地球の未来、 結果が詳しく説明されています。
「深部の地下はほとんどの人にとって目に見えない場所であり、特に環境への影響に関しては、この提案された活動に何らかの背景を提供することが重要であると考えました」と研究主著者でアソシエートのグラント・ファーガソン氏は述べた。教授。アリゾナ大学の水文学および大気科学学部の教授、およびサスカチュワン大学の環境持続可能性学部の教授。
将来予測と共同研究
研究によると、気候変動と闘う解決策として提案された戦略により、こうした人為的な液体の流れは将来的に増加するだろう。そのような戦略には次のものが含まれます。 地質学的炭素隔離。これは、大気中の二酸化炭素を地下の多孔質岩石に捕捉して貯蔵することです。地熱エネルギーの生産。熱い岩石に水を循環させて電気を生成します。ミネラル豊富な地下塩水からリチウムを採掘して電気自動車に動力を供給します。この研究は、カナダのサスカチュワン大学、ハーバード大学、ノースウェスタン大学、韓国地球科学鉱物資源研究所、スウェーデンのリンネ大学の研究者らと共同で行われた。
「下層土の責任ある管理は、環境に優しい移行、持続可能な未来、そして気温上昇を数度未満に抑えるという希望にとって中心となるものです」と、アリゾナ大学地球科学部の教授であり、著書の共著者であるピーター・ライナーズ氏は述べた。研究。
人間活動と地下水循環
マッキントッシュ氏によると、石油や天然ガスを生産する際には、地中深くから必ず水、通常は塩水が発生するという。地下水は多くの場合数百万年前のもので、古代の海水の蒸発、または岩石や鉱物との反応によって塩分を獲得します。より効率的に石油を回収するために、地表近くの源からより多くの水を塩水に加えて、除去された石油の量を補い、貯留層の圧力を維持します。混合された塩水はポンプで地下に戻されます。これは液体を抽出し、再び地中深く注入するサイクルとなります。
同じプロセスがリチウム採掘、地熱エネルギー生産、地質学的炭素隔離でも発生し、そのすべての作業には地下からの残留塩水の再注入が含まれます。
「私たちは、この石油とガスの活動による流体注入率または再充填率が、自然に起こるものよりも大きいことを示しています」とマッキントッシュ氏は述べた。
研究チームは、石油とガスの生産や地熱エネルギーのための注水に関連する流体の動きの測定など、さまざまな情報源からの既存のデータを使用して、人間の活動によって引き起こされる現在の流体の動きの速度が、大発見以前の流体の動きと比較して高いことを発見しました。人に介入する
炭素の回収と隔離、リチウム採掘などの人間の活動が増加するにつれて、研究者らはまた、これらの活動が地質学的記録、つまり地殻を構成する岩石に記録される地球の歴史にどのように記録されるかを構想している。
微生物の生活への影響と将来の研究の必要性
マッキントッシュ氏によれば、人間の活動は地下深部の流体だけでなく、そこに生息する微生物も変化させる可能性があるという。流体が移動すると、水の化学変化や、新しい微生物群集が地表から地下に移動することによって、微生物環境が変化する可能性があります。
たとえば、石油やガスを抽出するために加圧流体で地下の岩石を破壊するために使用される技術である水圧破砕では、以前は感知できるほどの量の微生物が存在しなかった深い岩石層で微生物の活動が突然急増する可能性があります。
地球の深部の内部や人間の活動が地球にどのような影響を与えているかについては、まだ不明な点が多く、これらの問題に取り組み続けることが重要だとマッキントッシュ氏は述べた。
マッキントッシュ氏は「気候危機の解決策の一環として、地下深くを利用する必要がある」と述べた。 「しかし、私たちは足下の水、岩石、生命についてよりも火星の表面についてよく知っています。」
