Εκατοντάδες επιστήμονες από διάφορες χώρες ξεκίνησαν ένα φιλόδοξο μακροχρόνιο πρόγραμμα δεκαετούς διάρκειας, με στόχο να μελετήσουν τις κινήσεις και την «μοίρα» του πιο σημαντικού στοιχείου στα βάθη του πλανήτη μας, του άνθρακα, και τον ζωτικό ρόλο του στην χημεία, την φυσική και τη βιολογία του εσωτερικού της Γης.

Όπως δήλωσε ο γεωλόγος Ρόμπερτ Χέιζεν του πανεπιστημίου Τζορτζ Μέισον και του Εργαστηρίου Γεωφυσικής του Ινστιτούτου Κάρνεγκι των ΗΠΑ, παρουσιάζοντας τη σχετική πρωτοβουλία στο τελευταίο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Ένωσης για την Προώθηση της Επιστήμης (AAAS), σύμφωνα με το επιστημονικό περιοδικό “Science”, παρά τη σημασία του άνθρακα, «έχουμε ακόμα βασική άγνοια για τον βαθύ άνθρακα στο εσωτερικό του πλανήτη μας».

Το πρόγραμμα, με την ονομασία «Παρατηρητήριο Άνθρακα Βάθους» (Deep Carbon Observatory), για πρώτη φορά, μέσα από επιφανειακές παρατηρήσεις και πειράματα, θα επιχειρήσει να καταγράψει τον «κύκλο του βαθιού άνθρακα». Ενώ οι επιστήμονες έχουν σχετικά αξιόπιστες εκτιμήσεις για την ποσότητα άνθρακα που βρίσκεται συνολικά στην ατμόσφαιρα, τις θάλασσες και τον φλοιό της Γης, έχουν «βαθιά μεσάνυχτα» για τον «χαμένο» άνθρακα στα πιο χαμηλά επίπεδα, στον μανδύα και τον πυρήνα του πλανήτη μας.

Ο άνθρακας αποτελεί τη βάση της ζωής στη Γη, το βασικό συστατικό των ενεργειακών πηγών της ανθρωπότητας, καθώς και το «κλειδί» για τη ρύθμιση του κλίματος. Στο πλαίσιο του πλανητικού «κύκλου του άνθρακα», ο άνθρακας κυκλοφορεί συνεχώς μεταξύ της ατμόσφαιρας και των ωκεανών, μέσα και έξω από τον φλοιό της Γης. Όλα τα ζωντανά πλάσματα απορροφούν τον άνθρακα, τον επεξεργάζονται και τον εναποθέτουν ξανά στη φύση. Παρά την τεράστια κλίμακά του όμως, αυτός ο κύκλος πιστεύεται ότι δεν περιλαμβάνει παρά ένα μικρό μόνο ποσοστό του συνολικού άνθρακα, καθώς η πλειονότητα του «χαμένου» άνθρακα βρίσκεται εγκλωβισμένη στα έγκατα του πλανήτη μας.

«Δεν ξέρουμε πόσος άνθρακας υπάρχει εκεί κάτω, πώς κινείται, σε ποιο βαθμό είναι οργανικός, τελικά δεν ξέρουμε πόσο άνθρακα συνολικά διαθέτει η Γη», τόνισε ο Χέϊζεν, που θα είναι επικεφαλής του Παρατηρητηρίου. Είπε ακόμα ότι, στην πραγματικότητα, οι επιστήμονες έχουν άγνοια και για τα διαμάντια. «Δεν ξέρουμε πώς αναπτύσσονται τα διαμάντια. Υπάρχουν διαμάντια σε μέγεθος πατάτας, αλλά πώς προήλθαν;», αναρωτήθηκε. Τα διαμάντια ανεβαίνουν κοντά στην επιφάνεια της Γης (στον φλοιό της) από ένα βάθος 100 χιλιομέτρων, χωρίς στην πορεία να υποβαθμίζονται σε γραφίτη, άρα η άνοδός τους πρέπει να γίνεται μέσα σε μια ώρα, όπως πιστεύουν οι ορυκτολόγοι. Πώς όμως γίνεται αυτό και πως κινούνται τόσο γρήγορα ανοδικά;

Η έρευνα για τον βαθύ άνθρακα θα έχει επίσης σημασία για την κλιματική αλλαγή, καθώς, για παράδειγμα, μέχρι σήμερα οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν πώς συμπεριφέρεται το μεθάνιο (ένα ισχυρό «αέριο του θερμοκηπίου») στα μεγάλα βάθη. «Δεν ξέρουμε πόσο μεθάνιο βρίσκεται στους πυθμένες των ωκεανών, ούτε πώς αυτό μεταβάλλεται», επεσήμανε ο αμερικανός επιστήμων.

Επίσης ίσως ριχτεί νέο φως στον πυρήνα της Γης, που πιστεύεται ότι αποτελείται από σίδηρο και νικέλιο, όμως οι σεισμολόγοι έχουν υπολογίσει ότι στην πραγματικότητα είναι κάπως πιο ελαφρύς από ό,τι προβλέπει η θεωρία και γι’ αυτό ίσως φταίει η παρουσία άνθρακα.

Το πρόγραμμα Deep Carbon Observatory, που χρηματοδοτείται από το Ίδρυμα Άλφρεντ Σλόαν, θα μελετήσει ακόμα «εξωτικές» μορφές άνθρακα, όπως τα πολυμερή διοξειδίου του άνθρακα που υπάρχουν μόνο στις συνθήκες πολύ υψηλής πίεσης που επικρατούν στον γήινο μανδύα.

Θα διεξαχθούν επίσης πειράματα με ανθεκτικά μικρόβια που αντέχουν σε ακραίες θερμοκρασίες και πιέσεις, για να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά με την πιθανότητα ύπαρξης ζωής (μικρο-οργανισμών) σε βάθος δεκάδων χιλιομέτρων κάτω από την επιφάνεια της Γης. Οι επιστήμονες υποπτεύονται -αλλά δεν μπορούν να είναι σίγουροι μέχρι σήμερα- ότι η συνολική βιο-μάζα των υπόγειων βακτηρίων και άλλων μικρο-οργανισμών ξεπερνά τη συνολική μάζα όλων των μορφών ζωής πάνω στην Γη και στα ύδατά της.

Όλες σχεδόν οι βαθιές γεωτρήσεις έχουν βρει μικροσκοπικές μορφές ζωής στα βαθύτερα στρώματα του φλοιού του πλανήτη. Όμως, στα μεγαλύτερα βάθη, μόνο να μαντέψει μπορεί κανείς για το εύρος αυτής της υπόγειας βιόσφαιρας. Μερικά από αυτά τα μικρόβια εκτιμάται ότι είναι απομονωμένα εκεί κάτω, πριν καν εμφανιστεί η ανθρωπότητα στον πλανήτη. Τα μικρόβια αυτά εμπλέκονται άμεσα στον υπόγειο «κύκλο του άνθρακα».