Opis reakcji chemicznych:
Po reakcji CO2 z H2O, tworzy się słaby kwas węglowy H2CO3, który w reakcji dysocjacji elektrolitycznej, czyli rozpuszczaniu tegoż kwasu na jony: H + i HCO3–, i dalej z tego po prawej na H + i CO32-. Ten drugi jak jest w dużej ilości łatwo łączy się z dość powszechnymi w oceanach jonami wapnia Ca 2+ tworząc zbawienny dla klimatu węglan wapnia wapnia CaCO3, który łatwo wbudowuje się w muszle i pancerzyki wielu organizmów morskich (oprócz kręgowców), w tym koralowców budujących rafy koralowe.
Ale w eksperymencie VESTA wyłapywane są jony wodorowe H+ pochodzące z dysocjacji kwasu węglowego H2CO3 w celu zmniejszenia ilości i tak już nadmiernie powszechnych jonów wodorowęglanowych HCO3– (jest ich 10 razy więcej niż jonów CO32-) – głównej przyczyny zakwaszenia oceanów, a dodany forsteryt Mg2SiO4 – minerał z gromady krzemianów zaliczany do grupy oliwinów w reakcji z czterema jonami wodorowymi H + tworzy kwas krzemowy H4SiO4 konieczny do budowy pancerzyków powszechnych w oceanach świata okrzemek. Dzięki temu organizmy o strukturach wapiennych i krzemianowych mają potrzebne dla nich składniki budulcowe.
W sumie problemem zakwaszenia są nie tylko rozpowszechnione jony HCO3–, ale i jony wodorowe H +, które z łatwością łączą się z budulcowymi dla organizmów morskich CO32- tworząc wspomniane destruktywne jony HCO3–.
—–
Rys. Reakcje chemiczne naturalne i wymuszone reakcje chemiczne z projektu Vesta.
—–
Projekt ten pomoże dzięki temu zmniejszenie zakwaszenia w oceanach oraz obniżenie głębokości kompensacji nasycenia dla więcej wrażliwego na zakwaszenie aragonitu i mniej wrażliwego kalcytu (odmian węglanu wapnia), co będzie skutkować temu, że zwiększy się liczba obszarów na dnach oceanów, gdzie węglan wapnia w szczątkach organizmów morskich i w odchodach nie zdąży rozpuścić się i zdąży osadzić się na dnie budując osady wapienne. Proces ten pomaga usuwać węgiel z szybkiego cyklu węglowego (atmosfera – biosfera – hydrosfera) do zbawiennego wolnego cyklu węglowego (hydrosfera – litosfera), w którym ulega on subdukcji po wielu milionach czy nawet dziesiątkach milionów lat i następnie metamorfizacji skał osadowych by już po nawet setkach milionach lat przez kominy hydrotermalne w rowach oceanicznych i przez kominy wulkaniczne w oceanach i na lądach, trafić z powrotem do atmosfery jako dwutlenek węgla.
Dwutlenek węgla bierze udział w szybkim cyklu węglowym by też trafić na lądach na wietrzejące i zerodowane skały krzemianowe by wraz z deszczami jako uwodniony CO2 (aq) w reakcji z krzemianem wapnia CaSiO3 być wchłoniętym w węgla wapnia CaCO3 na lądzie wraz z utworzoną krzemionką SiO2.
CaSiO3 + CO2 (aq) –> CaCO3 + SiO2
Następnie tenże węglan wapnia wraz z dwutlenkiem węgla oraz z konieczną obecnością wody H2O ulega wietrzeniu skał węglanowych usuwając CO2 i go przekształcając w jednej reakcji chemicznej aż w dwa powszechne jony 2HCO3– i jeden jon wapnia Ca 2+
CaCO3 + CO2 + H2O –> Ca 2+ + 2HCO3–
Oba jony są konieczne do utworzenia węglanu wapnia potrzebnego do budowy pancerzyków i muszli u morskich organizmów. I tu produktami ubocznymi jest cząsteczka H2O i niestety CO2.
Ca 2+ + 2HCO3– –> CaCO3 + CO2 + H2O
I koło się zamyka. Powstaje znowu słaby kwas węglowy H2CO3, który dysocjuje.
Problemem jest to, że w coraz cieplejszych wodach ten dwutlenek węgla coraz słabiej się rozpuszcza i gdy będzie przesycony roztwór wodny oceanu tym gazem to zacznie on coraz szybciej uwalniać się do atmosfery.
——
Reakcje chemiczne naturalne z wykorzystaniem reakcji chemicznych z projektu Vesta