Von der Luft, die Sie in den Dreck unter Ihren Füßen atmen, können Sie nicht Kohlenstoff entweichen. Dieses Element ist ein Schlüsselbaustein des Lebens, wie wir es kennen, und es kann auf dem ganzen Planeten in verschiedenen Formen gefunden werden.
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Ähnlich wie Pflanzen und Tiere glauben Wissenschaftler, dass sich kohlenstoffhaltige Mineralien im Laufe der Zeit entwickelt haben und jetzt verschiedene Nischen auf der Erde besetzen. Darüber hinaus glauben sie, dass wir noch weit davon entfernt sind, sie alle zu entdecken. Bisher haben wir 406 kohlenstoffhaltige Mineralien gefunden, und seit 2010 wurden jedes Jahr etwa vier neue Typen identifiziert. Laut statistischen Schätzungen müssen jedoch noch mindestens 145 kohlenstoffhaltige Mineralien gefunden werden, und Mineralogisten fordern Ihre Helfen Sie dabei, die Klippen, Spalten und Felsensammlungen der Welt zu durchsuchen, um diese fehlenden Mineralien zu lokalisieren.
Diese weltweite Suche, die als Carbon Mineral Challenge bezeichnet wird, begann als Idee von Robert Hazen, einem Wissenschaftler an der Carnegie Institution und Executive Director des Deep Carbon Observatory (DCO). Das DCO ist eine Organisation, die sich "dem Verständnis der Mengen, Formen, Ursprünge und Bewegungen von Kohlenstoff von der Kruste bis zum Kern auf dem Planeten Erde widmet", sagte Hazen auf einer Pressekonferenz in dieser Woche und kündigte die Herausforderung während des Herbsttreffens des American Geophysical an Union.
"Eine gute Möglichkeit ist, dass wir Crowd-Sourcing-Mineralforschung betreiben", fügt Daniel Hummer hinzu, Postdoktorand an der Carnegie Institution und Leiter der Carbon Mineral Challenge.
Kohlenstoff ist eines der vielseitigsten und am häufigsten vorkommenden Elemente auf der Erdoberfläche. Es kann in viele mineralische Strukturen passen, an Schwefel haften, sich an Bor binden und mit Magnesium verzahnen. Hazen erkannte, dass es ebenso wie die Vielfalt des Lebens in einem Wald viele verschiedene Arten von seltenen Kohlenstoffmineralien gibt, während die am häufigsten vorkommenden Mineralien nur wenigen Arten oder Arten angehören.
„Jedes seltene Mineral repräsentiert eine Art mineralogisch-ökologische Nische“, sagt er. Basierend auf dieser Erkenntnis verwendete Hazen ähnliche Modelle wie die Biologen, um die Artenvielfalt abzuschätzen und vorherzusagen, wie viele unentdeckte Mineralien noch vorhanden sind. Jetzt ist die Suche gestartet, um sie zu finden.
"Sie könnten sich gerade in jeder Ecke der Welt verstecken", sagt Hummer.
Obwohl die Herausforderung einige zu untersuchende Schlüsselfeldstandorte identifiziert hat, verstecken sich die fehlenden Mineralien wahrscheinlich in winzigen Mengen an abgelegenen Orten. Sie könnten sogar kurzlebig sein, verschwinden und bei Ereignissen wie periodischen Niederschlägen wieder auftauchen.
Noch schwieriger ist, dass die Mineralien wahrscheinlich farblos und schlecht kristallisiert oder pulverförmig sind - Hazens Modelle legen nahe, dass viele der fehlenden Mineralien eine Form von Carbonat sind, eine der Hauptzutaten in Backpulver.
Smithsonit oder Zinkspat ist ein Kohlenstoffzinkerz. Dieses Mineral wurde 1832 nach dem englischen Chemiker und Mineralogen James Smithson (Gründungsspender der Smithsonian Institution) benannt. (Smithsonian Digital Studio) 
Diamant ist wie Graphit ein Mineral aus reinem Kohlenstoff. Dieses seit der Antike bekannte Mineral ist heute ein Synonym für Romantik und Reichtum. (RRUFF-Datenbank) 
Azurit und Malachit sind die beiden grundlegenden Kupfercarbonat-Mineralien. Azurit ist blau, während Malachit grün ist. Beide Mineralien werden seit der Antike als Pigmente für die Malerei verwendet. (Smithsonian Digital Studios) 
Der hier abgebildete rote Kristall ist Rhodochrosit, ein Carbonatmineral, das erstmals 1813 beschrieben wurde. Rhodochrosit wurde in den Silberminen Rumäniens entdeckt und wird derzeit in Argentinien abgebaut, um Mangan für die Edelstahlherstellung zu gewinnen. (Smithsonian Digital Studios) 
Graphit wird weltweit in Bleistiften verwendet und ist ein Mineral aus reinem Kohlenstoff. Nach Schätzungen des United States Geological Survey werden derzeit weltweit jährlich über eine Million Tonnen Graphit abgebaut. (Smithsonian Digital Studios) 
Eine Nahaufnahme von Welogonit, erstmals 1968 in Francon Quarry, Montreal, Quebec, Kanada gefunden. Welogonit ist tribolumineszent und erzeugt blaues Licht, wenn es zerkratzt oder zerkleinert wird. (Smithsonian Digital Studios) Die Herausforderung besteht nicht nur darin, im Feld herumzusuchen, sondern fordert auch Mineralienliebhaber und Museumskuratoren auf, ihre umfangreichen Sammlungen zu erkunden. "Es gibt möglicherweise [kohlenstoffhaltige] Mineralien, die derzeit in Schubladen versteckt sind - von denen wir nicht einmal wissen, dass wir sie haben", sagt Hummer.
Die Basisanstrengung hat einen Beirat, der sich aus rund 25 Menschen aus der ganzen Welt zusammensetzt. Dieses Board dient als Anlaufstelle für Gesteins- und Mineralienjäger, die überzeugt sind, etwas Besonderes gefunden zu haben und bei der detaillierten Analyse der Proben behilflich sein zu können.
Um Ihnen bei Ihrer Suche behilflich zu sein, hat Hummer die Grundgruppen der bekannten kohlenstoffhaltigen Mineralien beschrieben:
Karbonate : Diese Mineralien kommen auf der gesamten Erdoberfläche vor. Sie sind normalerweise hell und viele sprudeln, wenn sie Säure ausgesetzt sind - genau wie das Hinzufügen von Zitronensaft zu Backpulver. Im Allgemeinen sind diese Mineralien ziemlich weich und können leicht zerkratzt werden. Sie bilden sich in Ozeanen, Seen und aus Flüssigkeiten, die sich durch die Kruste bewegen und in denen sich Carbonatmaterial gelöst hat.
Carbide : Dies sind Mineralien, bei denen der Kohlenstoff in der chemischen Formel eine ungewöhnlich negative Form aufweist. Sie sind normalerweise dunkel gefärbt und zäh. Aber rechnen Sie nicht damit, eines davon leicht zu finden. Sie sind ziemlich selten und kommen nur in Meteoriten, Einschlagsstellen oder Gesteinen aus der Tiefe der Erde vor.
Kohlenwasserstoffe : Diese kleine Gruppe von Mineralien besteht hauptsächlich aus Kohlenstoff- und Wasserstoffmolekülen. Sie sind in verschiedenen Farben erhältlich und entflammbar. Sie sind ziemlich weich und können sich in organischen Lösungsmitteln wie Alkohol, aber nicht in Wasser lösen. „Sie bilden sich entweder in der Nähe von Kohlengruben, in Karbonatgesteinen in der Nähe eines aufdringlichen magmatischen Körpers oder in hydrothermalen Lagerstätten, die aus tiefen Flüssigkeiten stammen“, so Hummer.
Oxalate : Diese Mineralien sind weich und hell gefärbt. „Sie sind alle biologischen Ursprungs und hauptsächlich auf die Veränderung des Urinierens oder Kotens von Tieren zurückzuführen, die alle Mineralogisten außerordentlich amüsant finden“, sagt Hummer. Diese bilden sich in verschiedenen Tiefen des Ozeans.
Natürlicher Kohlenstoff : Diese Gruppe umfasst vier Mineralien, die fast ausschließlich aus Kohlenstoff bestehen: Diamant, Graphit, Chaoit und Lonsdaleit. Die unterschiedlichen atomaren Anordnungen geben ihnen einzigartige Eigenschaften. Diamant ist klar und glänzend und eine der härtesten bekannten Substanzen, während der grauschwarze Graphit sehr weich ist. Lonsdaleit ähnelt Diamant, aber die Atome sind leicht unterschiedlich angeordnet, und Chaoit ist ein weiches, weißes Mineral, das äußerst selten ist. Diese Mineralien bilden sich in vielen verschiedenen Umgebungen.
Wenn ein Mineral gefunden wird, muss es strengen Tests der International Mineralogical Association unterzogen werden, um sicherzustellen, dass es tatsächlich etwas Neues ist. Wenn es die Musterung besteht, kann der Finder einen Namen vorschlagen - die einzige Regel ist laut Hummer, dass Sie ihn nicht nach sich selbst benennen können.
Die Jagd wird bis September 2019 fortgesetzt, wenn der DCO die endgültige Zusammenstellung der Schätze feiert. Behalten Sie also die Felsen im Auge und freuen Sie sich über die Mineralienjagd!
Erfahren Sie im Deep Carbon Observatory mehr über diese Forschung.
