Chemical weathering rates in continental volcanic arcs and thear implications in the global cycle of CO2

Abstract

Esta investigación evalúa el impacto de los flujos de meteorización de silicatos en las tasas de consumo de CO2 dentro de la Zona Volcánica del Sur Central de los Andes (ZVSC) (38–42°S). El área de estudio abarca 22 cuencas hidrográficas y 16 fuentes termales. El objetivo es mejorar la comprensión de los procesos de meteorización en regiones volcánicas y la influencia que ejercen los sistemas hidrotermales mediante el uso de trazadores geoquímicos. Este enfoque también contribuye a establecer una línea base hidrogeoquímica en la región.

Los trazadores químicos seleccionados (B, Cl, δ13C, δ11B, Ge/Si) diferencian eficazmente los ríos influenciados por la actividad hidrotermal. Se identificaron aportes hidrotermales en 14 de las 22 cuencas analizadas. Para estos ríos, se utilizan las relaciones Xion/Cl y Ge/Si como trazadores para estimar las cargas disueltas de origen hidrotermal, obteniendo un pro-medio de 11% en la ZVSC. Combinando las concentraciones de solutos en los ríos con los caudales anuales para cada cuenca, fue posible calcular los flujos de meteorización química, obteniendo una tasa de flujo de solutos de 33 a 386 ton/km2/año. Los flujos de meteorización para cada cuenca se utilizaron para extrapolar el flujo total de consumo de carbono por meteorización para la ZVSC. Considerando la extensión total de la ZVSC (78,617 km2), el flujo total de consumo de carbono por meteorización es de 0.11 x 10^12 mol/año, equivalente a 0.0013 PgC/año. Éste representa alrededor del 1% del carbono global consumido por la me-teorización de los continentes. Los análisis de δ13C permiten establecer que la contribución de CO2 atmosférico en la meteorización de las rocas de la ZVS, es notablemente inferior del total de solutos, equivalente al ~60-90% del flujo de alcalinidad de la región.

Este estudio revela que una parte sustancial del carbono magmático se retiene como carbono inorgánico disuelto en aguas continentales en lugar de liberarse como CO2 a la atmósfera. Además, subraya la importancia de estudiar arcos volcánicos continentales a gran escala para mejorar nuestra comprensión en los procesos de meteorización de silicatos y su rol el ciclo global del carbono.