Zeólítar geti varpað ljósi á langtímabreytingar á loftslagi
Sýni af steindum sem nefnast zeólítar og safnað var í Breiðdal á Austfjörðum gegna lykilhlutverki í nýrri uppgötvun vísindamanna í Bandaríkjunum og á Íslandi sem talin er geta nýst til að varpa ljósi á breytingar á loftslagi yfir langan tíma. Meðal aðstandenda rannsóknarinnar er Tobias Björn Weisenberger, jarðvísindamaður og forstöðumaður nýs Rannsóknaseturs Háskóla Íslands á Breiðdalsvík. Greint er frá niðurstöðum rannsóknarinnar í Communications Earth and Environment, nýju vísindatímariti í opnum aðgangi undir hatti Nature-samsteypunnar.
Rannsóknina vann Tobias í samstarfi við vísindamenn við Northwestern University í Bandaríkjunum, þau Claire J. Nelson, Andrew D. Jacobson og Gabriellu Kitch. Hún hverfist um zeólíta eða geislasteina eins og þeir eru líka kallaðir. Zeólítar eru steindir sem falla út þegar heitt eða volgt vatn ferðast um blöðrur eða sprungur í nýmynduðu basaltbergi. Þessar holufyllingar eru mjög áberandi og eru zeólítar ásamt silfurbergi meðal þekkstustu skrautsteina sem finnast hér á landi. Einn þekktasti fundarstaður zeólíta í heiminum er jörðin Teigarhorn í Berufirði sem er friðlýst. Zeólíta er einnig að finna hærra í landslaginu í firðinum og við rannsóknina safnaði vísindamannahópurinn sýnum allt frá árgljúfrum til hæstu fjalla í Berufirði og Breiðdal. Markmiðið var að geta borið saman steindir sem myndast hafa á mismunandi dýpi í jarðskorpunni. Zeolítar hafa verið nýttir í ýmsum tilgangi, t.d. í iðnaði, læknavísindum og ýmiss konar síun í umhverfinu enda geta þeir „drukkið í sig“ mengandi efni, síað drykkjarvatn og jafnvel bundið koldíoxíð.
Hraunstafli í Breiðdal á Austurlandi þar sem zeólítunum var safnað. Þegar hraunlögin hlóðust upp olli fergingin myndbreytingum í staflanum, svo belti af mismunandi zeólítum mynduðust á mismunandi dýpi. MYND/Tobias Björn Weisenberger
Hópurinn sem stendur að rannsókninni nýtti nýjustu tækni til þess að greina svokallaðar samsætur frumefnisins kalsíns í zeólítum, en þetta var í fyrsta sinn sem það var gert. Samsætur eru misþungar gerðir sama frumefnis. Við rannsóknirnar kom í ljós að samsætur kalsíns í zeólítum reyndust ótrúlega fjölbreyttar og fjölbreyttari en í flestum öðrum efnum sem verða til nærri yfirborði jarðar. Enn fremur komst vísindahópurinn að því að samsetning kalsínsamsæta í zeólítum sýnir sterka fylgni við lengd þeirra tengja sem myndast milli kalsíns- og súrefnisatóma í þeim. Þannig eru zeólítar með löng tengi með léttari samsætur kalsíns en þeir sem eru með styttri tengi hafa að geyma þyngri samsætur frumefnisins.
Tobias Björn Weisenberger, sérfræðingur í zeólítum og forstöðumaður nýs Rannsóknaseturs Háskóla Íslands á Breiðdalsvík, er meðal höfunda rannsóknarinnar.
Niðurstöðurnar hafa mikla þýðingu að sögn vísindamannanna. Þeir benda á að kristöllun samsætanna geti verið háð hitastigi og það gefi möguleika á að nýta zeólíta sem nokkurs konar jarðhitamæli. Þeir geti með öðrum orðum varpað ljósi á hitastig á þeim tíma sem þeir mynduðust og um leið gefið vísbendingar um hvernig hitastig í umhverfinu hafi breyst á þeim stöðum þar sem zeólítar hafa myndast.
Vísindamennirnir benda enn fremur á að niðurstöðurnar gefi einnig færi á að nýta kalsínsamsætur til þess að varpa ljósi á veðrun basalts, algengustu bergtegundar á jörðinni. Um leið sé hægt að átta sig á áhrifum veðrunarinnar á loftslag til langs tíma og á möguleika á bindingu koldíoxíðs í basaltbergi. Þeirri aðferð er nú þegar verið að beita í baráttunni við loftslagsbreytingar, þar á meðal hér á landi.
Vísindagreinina í Communications Earth and Environment má nálgast á vef tímaritsins.
Um Rannsóknasetur Háskóla Íslands á Breiðdalsvík
Rannsóknasetrur Háskóla Íslands á Breiðdalsvík tók formlega til starfa í sumar á grunni starfsemi Breiðdalsseturs ses. Rannsóknasetrinu er einkum ætlað að sinna rannsóknum á sviði jarðfræði og málvísinda. Við setrið starfa þau dr. Tobias Björn Weisenberger, forstöðumaður setursins, og María Helga Guðmundsdóttir, verkefnisstjóri.
