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Nature揭示地质时期CO2的重要来源

2014-5-4 13:47:39 作者:王艳茹

本报讯 Nature日前发表了题为《硫化物氧化和碳酸盐溶解作用是地质时期CO2的来源之一》的文章。文章指出,数百万年来地球气候的稳定性取决于固体地球释放的CO2与硅酸盐岩风化所吸收的CO2之间的平衡,虽然火山一直被认为是CO2的来源之一,但其本身的释放量与巨大山脉过量吸收的CO2并不平衡。研究指出,CO2另一个重要来源是硫化物氧化和碳酸盐溶解作用。

新生代期间,海洋中锶、锇、锂的同位素比值同步上升,这表明山脉的大幅度隆升可能会导致硅酸盐岩风化作用大量消耗CO2,但海底扩张重建却不能说明火山脱气释放了等量的CO2。由此产生的不平衡原本将在几百万年内耗尽大气中全部的CO2,地球将突然陷入冰封期。事实证明,抬升暴露地表的“新鲜”岩石经化学风化作用也会释放碳,并以同等速率补充到大气中。取自秘鲁安第斯山脉的岩石样本表明,风化过程致使岩石比预期释放了更多的碳。研究人员指出,安第斯山脉的快速侵蚀导致大量的黄铁矿暴露地表,化学分解作用产生的酸可以使其它矿物释放CO2。

使用长期碳循环的海洋记录,研究人员重建了CO2释放与山脉抬升时CO2吸收作用间的平衡关系。他们发现硫化物氧化作用的增强与碳酸盐溶解能为地质时期的地球大气提供瞬时来源,这种来源可以通过构造抬升增强,导致新生代大气CO2分压相对稳定,其重要作用与放射性同位素记录、大气CO2分压和新生代硫循环的演化相一致,说明CO2的这一来源是长期碳循环中一个未被注意到的重要组成部分。□(王艳茹)

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