研究指出碳循環缺陷可能使地球進入「較溫和」的冰河時期

最新的研究為地球如何回收碳提供了新的見解。岩石風化作為一種緩慢而可靠的機制,幫助穩定地球的氣候。一般來說,人們認為降雨、岩石和碳埋藏能夠有效地控制氣候,但新的研究顯示,這種說法可能不夠全面。加州大學河濱分校的研究團隊提出了一種新的觀點,認為岩石風化系統並不是整個故事的全部。

研究人員提出,還存在一個涉及海洋碳埋藏的第二系統,這可能導致快速、極端的降溫,甚至可能觸發冰河時期。海洋碳埋藏的自然過程是調節地球氣候的重要機制,這一過程始於降雨吸收大氣中的二氧化碳(CO2)。隨後,這些水分降落到暴露的陸地上,緩慢溶解像花崗岩這樣的硅酸鹽岩石。捕獲的二氧化碳和溶解的岩石物質最終會流入海洋,與海洋中的生物結合形成貝殼和石灰岩礁。這一系統作為穩定的反饋循環運作:隨著地球變暖,岩石風化的速度加快,從空氣中吸取更多的二氧化碳,進而降低地球的溫度,像是設置在「溫和調節」的恆溫器。

根據研究的作者,這種溫和的調節無法解釋古代極端冰河時期的地質證據。研究人員提出了一種新的機制,這種機制就像一個「不穩定的恆溫器」,能夠冷卻地球並導致劇烈的降溫。升高的大氣二氧化碳和隨之而來的行星變暖,增加了磷及其他養分進入海洋的流量。這些養分刺激浮游植物的生長,而浮游植物通過光合作用吸收二氧化碳。當浮游植物死亡後,它們沉入海底,埋藏並鎖定碳。然而,這裡有一個變數:在一個富含藻類的溫暖世界中,海洋失去了氧氣。缺乏氧氣使得磷無法被永久埋藏,反而被重新回收。

這創造了一個正反饋循環:被回收的養分進一步促進浮游植物的生長,進一步去除氧氣,導致更多的養分回收。最終的效果是浮游植物同時大量埋藏碳,這會劇烈地冷卻地球。結果是大氣中二氧化碳的突然、大規模下降,這可能會顯著降低地球的溫度,甚至在計算機模型中觸發冰河時期。

根據計算機模型,這一系統在遠古時期的波動性要大得多,因為那時大氣中的氧氣顯著較少。缺乏氧氣加強了養分反饋循環,可能導致過去「雪球地球」事件的極端波動。由於當今地球的大氣中含有更多的氧氣,因此由人為變暖觸發的下一次降溫過度現象可能會「較為溫和」。

作者強調,這種最終的自然降溫將不會足夠迅速,以解決當前的氣候危機。正如 Ridgwell 所言,「最終,下一次冰河時期的開始是在五萬年、一萬年還是二十萬年後,這是否真的重要?」因此,當前應專注於限制持續的變暖。雖然地球最終會以某種不穩定的方式再次冷卻,但這不會在這一生中迅速發生。這些發現已發表在《科學》期刊上。


Henderson
Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。