# கார்பன் சுழற்சி

## ஆழமான கார்பன் சுழற்சி

### கீழ் மெல்லுறையில் கார்பன்

கார்பன் முக்கியமாக கடல் மேலோட்டு புவியோட்டுத் தகடுகளில் கார்பனேட்டு நிறைந்த வண்டல் வடிவில் கீழ்மெல்லுறையில் நுழைகிறது. இது உட்புகுத்தலின் போது கார்பனை கீழ்மெல்லுறைக்குள் இழுக்கிறது. கீழ்மெல்லுறைக்குள் குறிப்பாக ஆழமான பூமியில் கார்பன் சுழற்சி பற்றி அதிகம் அறியப்படவில்லை. ஆனால் பல ஆய்வுகள் இப்பகுதியில் உள்ள கார்பனின் இயக்கம் மற்றும் வடிவங்கள் பற்றிய நமது புரிதலை அதிகரிக்க முயற்சித்துள்ளன. உதாரணமாக, 2011 ஆம் ஆண்டு ஆய்வில் கார்பன் சுழற்சி கீழ் மேலோடு வரை நீண்டுள்ளது என்பதை நிரூபித்தது. பிரேசிலின் இயூனாவில் உள்ள ஒரு தளத்தில் அரிதான, மிக ஆழமான வைரங்களை இந்த ஆய்வு பகுப்பாய்வு செய்தது. சில வைரங்களின் உருவாக்கம் எரிமலைப் பாறைகள் உருகுதலுடனும் கீழ்மெல்லுறையின் வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தங்களின் கீழ் படிகமயமாதலுடனும் பொருந்துவதை தீர்மானித்தது. எனவே, எரிமலைப்பாறைகளானவை பெருங்கடல் பாறைக்கோளத்தின் துண்டுகள் என்பதை கண்டுபிடிப்புகள் குறிக்கின்றன. பூமியின் ஆழமான உட்புறத்திற்கு கார்பன் செல்வதற்கான அடிப்படை போக்குவரத்து பொறிமுறையாக இது செயல்படுகிறது. உட்செலுத்தப்பட்ட கார்பனேட்டுகள் கீழ்மெல்லுறை சிலிக்கேட்டுகளுடன் தொடர்பு கொண்டு இறுதியில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டதைப் போன்ற மிக ஆழமான வைரங்களை உருவாக்குகின்றன.  
இருப்பினும், கீழ் மேலோட்டிற்கு இறங்கும் கார்பனேட்டுகள் வைரங்களை உருவாக்குவதுடன் மற்ற சில நடைமுறைகளையும் சந்திக்கின்றன. 2011 ஆம் ஆண்டில் கார்பனேட்டுகள் பூமியில் 1800 கி.மீ ஆழத்தில் உள்ள கீழ்மெல்லுறையில் இருப்பது போன்ற சூழலுக்கு உட்படுத்தப்பட்டன. இவ்வாறு செய்வதால் மாக்னசைட்டு, சிடரைட்டு போன்ற பல வகையான கிராஃபைட்டு வடிவங்கள் உருவாகின. மற்ற சோதனைகளும் பாறையியல் அவதானிப்புகளும் இந்த கூற்றை ஆதரித்தன. மாக்னசைட்டு உண்மையில் கீழ்மெல்லுறையின் பெரும்பாலான பகுதியில் மிகவும் நிலையாக உள்ள கார்பனேட்டு கட்டம் என்பதை இது குறிக்கிறது. இது பெரும்பாலும் அதன் அதிக உருகும் வெப்பநிலையின் விளைவாகும். இதன் விளைவாக, கார்பனேட்டுகள் குறைந்த ஆக்சிசன் சூழல்களால் ஆழத்தில் நிலைப்படுத்தப்படுவதற்கு முன்பாக அவை மேலங்கிக்குள் இறங்கும்போது ஒடுக்க வினைக்கு உட்படுகின்றன என்று விஞ்ஞானிகள் முடிவு செய்துள்ளனர். மெக்னீசியம், இரும்பு மற்றும் பிற உலோக கலவைகள் இச்செயல்முறை முழுவதும் தாங்கல்களாக செயல்படுகின்றன. கிராஃபைட்டு போன்ற கார்பனின் குறைக்கப்பட்ட, தனிம வடிவங்களின் இருப்பு, கார்பன் சேர்மங்கள் கீழ்மெல்லுறைக்குள் இறங்கும்போது ஒடுக்கப்படுவதைக் குறிக்கும்.  
பல்லுருவாக்கம் பூமிக்குள் வெவ்வேறு ஆழங்களில் கார்பனேட்டு சேர்மங்களின் நிலைத்தன்மையை மாற்றுகிறது. மைய-கீழ்மெல்லுறை எல்லையை நெருங்கும் ஆழத்தில் நான்முகமாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட கார்பனேட்டுகள் மிகவும் நிலையானவை என்று ஆய்வக உருவகப்படுத்துதல்கள் மற்றும் அடர்த்தி செயல்பாட்டுக் கோட்பாடு கணக்கீடுகள் கூறுகின்றன. 2015 ஆம் ஆண்டு ஆய்வின்படி, கீழ் மெல்லுறையின் உயர் அழுத்தம் கார்பன் பிணைப்புகளை sp<sup>2</sup> இலிருந்து sp<sup>3</sup> கலப்பின சுற்றுப்பாதைகளுக்கு மாற்றுகிறது. இதன் விளைவாக கார்பன் நான்முகி ஆக்சிசன் பிணைப்பு உருவாகிறது.  
CO<sub>3</sub> முக்கோணக் குழுக்கள் பல்பகுதிசேர்க்கையாக்க வலையமைப்புகளை உருவாக்க முடியாது, அதே சமயம் நான்முகி CO<sub>4</sub> ஆனது, கார்பனின் ஒருங்கிணைப்பு எண்ணில் அதிகரிப்ப மேற்கொள்கிறது. எனவே கீழ் மெல்லுறையில் உள்ள கார்பனேட்டு சேர்மங்களின் பண்புகளில் கடுமையான மாற்றங்கள் நிகழ்கின்றன. உதாரணமாக, உயர் அழுத்தம் கார்பனேட்டு உருகும் பாகுத்தன்மையை அதிகரிக்கச் செய்கிறது என்று ஆரம்பக் கோட்பாட்டு ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன. இதன் அதிகரித்த பாகுத்தன்மையின் விளைவாக உருகும் குறைந்த இயக்கம், மேலங்கியில் ஆழமான கார்பன் படிவுகளை ஏற்படுத்துகிறது.  
இதன்படி, கார்பன் நீண்ட காலத்திற்கு கீழ் மெல்லுறையில் இருக்க முடியும். ஆனால் கார்பனின் பெரிய செறிவுகள் அடிக்கடி பாறைக்கோளத்திற்குத் திரும்புகின்றன. இந்த செயல்முறை கார்பன் வெளியேற்றம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. கார்பனேற்றம் பெற்ற கீழ்மெல்லுறை அமுக்கநீக்கம் அடைவதால் இவ்வெளியேற்றம் நிகழ்கிறது.