储存在地球岩石圈地幔中的二氧化碳在南部约 50 至 150 公里深度的海布林高原下运输，是埃特纳火山异常大量 CO 2排放的原因。这是一个国际地质学家团队进行的研究的结果，其中包括来自佛罗伦萨大学()和科隆大学(德国)的研究人员，以及来自国家研究委员会 (CNR) 的地质地质环境研究所 (Istituto di Geologia Ambientale e Geoingegneria) 的研究人员。为了得出这个结论，该团队使用尖端的高精度测量方法确定了火山喷出的岩浆中一组特定元素的比例。结果发表在文章“富含碳的岩石圈地幔作为大CO的来源2埃特纳火山()的排放”在地质学杂志上。

在地质时期，大气CO 2的变化主要取决于火山排放，这很难估计，因为它们与喷发的岩浆体积没有直接关系。事实上，与可溶解在岩浆中的量相比，一些火山的 CO 2排放量非常大。埃特纳火山可能是最引人注目的例子，它占目前全球火山 CO 2 排放量的 10%(9000 吨/天)。这比基拉韦厄火山(夏威夷)排放的二氧化碳多三倍，而基拉韦厄火山喷发的岩浆多四倍。

该团队使用两种稀有元素铌 (Nb) 和钽 (Ta) 作为示踪剂，调查了该地区四座火山(埃特纳火山、秃鹰火山、斯特龙博利火山和潘泰莱里亚火山)的岩浆。Nb/Ta 的比率在许多岩石中是非常恒定的，并且仅受到少数地质过程的影响——例如富含碳酸盐的熔体渗入地幔中。研究表明，埃特纳火山和秃鹫山的岩浆具有极高的 Nb/Ta 比率，高于任何其他活跃的板内火山。这意味着岩浆成分证明了南部下方存在富含碳的岩石圈地幔域。这种碳在岩浆融化过程中被“开采”。

该过程与该地区复杂的地球动力学环境直接相关：富含碳的岩石圈地幔域位于西西里岛南部的 Hyblean 高原下方。这些域通过构造活动，特别是爱奥尼亚俯冲板块的回滚，被迁移到埃特纳火山下方的区域。一种对称机制很可能发生在爱奥尼亚板块的另一侧，秃鹰山下方。

“这些数据还使我们能够推断出过去这些富含碳的区域对地球大气的贡献，这表明埃特纳火山在其古代活动期间的 CO 2排放量可能比现在还要高，”教授博士说。科隆大学地质与矿物学研究所的 Carsten Münker 评论道。他和他的团队负责高精度测量，包括两种关键元素 Nb 和 Ta。

主要作者、前科隆博士后、现就职于佛罗伦萨大学的 Alessandro Bragagni 博士补充说：“类似的富含碳的区域可能隐藏在全球其他火山的下方，因此会导致它们的 CO 2排放。这项研究代表了一种有前途的方法，可以更好地估计现在和过去富碳岩石圈对整体火山 CO 2排放的贡献，这可能在改变我们星球的气候方面发挥了关键作用。”