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富含养分的径流会滋长浮游生物的迸发,将很多碳埋藏在海洋中。在低氧条件下,这一进程可能失控,使地球进入冰河年代
几十年来,科学家们一向以为地球的气候是由岩石风化驱动的缓慢但牢靠的自然进程所调理的。这一机制被视为一种安稳力气,避免温度向任一方向大幅偏移。
在这个进程中,雨水从大气中吸收CO2,然后落在的陆地上。当水与岩石,尤其是花岗岩等硅酸盐岩石相互作用时,会逐步分化它们。溶解的物质以及被俘的CO2被带入海洋,随后,碳与岩石开释的钙结合,构成贝壳和石灰岩礁。这些物质沉积在海底,关闭碳数亿年,并慢慢地削减大气中的CO2含量。
“跟着地球变热,岩石风化得更快,就会吸收更多CO2,冷却地球。”论文作者、加州大学河畔分校的Andy Ridgwell说。
但是,地质记载讲述了一个更为戏剧性的故事。依据阐明,地球最早的冰河时期极点严峻,冰雪简直覆盖了整个地球。研讨人员以为,这种冻住程度无法用一个仅仅依托自我微调的气候系统来解释。
该研讨提醒了碳在海洋中的埋藏方法。跟着温度上升与大气CO2上升,降雨将更多养分如磷带入海洋。这些养分的东西影响浮游生物的成长,浮游生物是经过光合作用吸收CO2的微观生物。浮游生物死亡后会沉入海底,带走捕获的碳。这一进程从大气中移除碳,并将其储存在海洋沉积物中。
但在较暖的条件下,这一系统会产生显着的变化。浮游生物的添加会降低海洋中的氧气水平。氧气削减时,磷更简单被开释回水中,而不是被永久埋藏。这种磷循环进一步促进浮游生物的成长,浮游生物腐朽后进一步耗费氧气,保持养分循环。
这种反响并非温文地安稳地球温度,在研讨团队的计算机模仿中,这种效应强烈到足以引发冰河年代。
Ridgwell将这一进程比作制冷系统的过劳。“夏地利,恒温器设定在约26C左右。当白日室外气温上升时,空调会带走室内剩余的热量,直到室温降至26C,然后停止工作。”Ridgwell解释,地球的气候操控并没有失灵。相反,它可能会反响不均匀,就像空调脱离恒温器一样。
研讨指出,地球古代大气中较低的氧气含量使这种气候操控不安稳,这有助于解释早期冰河年代的严峻性。
现在,大气中的氧气含量要高得多。随人类活动继续添加大气CO2,地球在短期内会继续变暖。研讨人员的模型标明,终究会呈现降温反弹。但是,这种未来降温可能不会那么极点,由于更高的氧气水平会削弱海洋中养分的东西反响的强度。
“就像是把恒温器放得更接近空调。”Ridgwell弥补道。即便如此,这种影响可能足以提早下一个冰河年代的开端。
“归根结底,下一次冰河年代的开端是5万年、10万年仍是20万年后,仍是要点吗?我们现在需求专心于怎么约束继续的变暖。无论地球终究会以多么不安稳的方法冷却下来,都不会快到能答应我们在有生之年摆脱困境。”Ridgwell说。(来历:提到科学报 赵婉婷)


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