广泛的火山链为地球的长期气候提供了安全阀

河的堪察加半岛

火热的河在堪察加,俄罗斯。

大量的火山链排放并带走了大气中的二氧化碳(CO2),稳定了地球表面的温度。

国际研究团队探讨了过去4亿年来地球,海洋和气氛中进程的综合影响。他们的调查结果在期刊上发表 Nature Geoscience is a monthly peer-reviewed scientific journal published by the Nature Publishing Group that covers all aspects of the Earth sciences, including theoretical research, modeling, and fieldwork. Other related work is also published in fields that include atmospheric sciences, geology, geophysics, climatology, oceanography, paleontology, and space science. It was established in January 2008.

">自然地球科学

研究人员包括悉尼大学南安普敦大学利兹大学的科学家,澳大利亚国立大学(anu)和渥太华大学。

联合作用的地球和环境学院安德鲁·默迪斯博士说:“工作低估了不同地球系统之间连接和依赖的重要性,每次在不同的时间和空间中发生不同的尺度。

“不幸的是,不同系统之间的连接和响应不一定是瞬间的,并且效果可以在数百万年内滞后。”

堪察加侵蚀

俄罗斯堪察加的欧式火山弧,如堪察加,迅速风化,驾驶从地质时间的大气中搬出二氧化碳。信用:南安普敦大学汤姆·亨龙

锁定二氧化碳

地球表面岩石的自然分解和溶解被称为化学风化。

这一过程至关重要,因为风化作用的产物——钙和镁等元素——通过河流冲到海洋中,在那里它们形成矿物质,锁住二氧化碳。

该反馈机制调节大气二氧化碳水平,并转动全球气候,通过地质时间。

该报告的领导作者是南安普敦大学地球科学副教授汤姆·亨龙博士,以及图灵研究所的研究所。

他说:“在这方面,地球表面的风化作用相当于地质上的恒温器。

“但由于地球系统的复杂性,潜在的控制难以确定。”

Elco Rohling,海洋和气候变化教授在ANU和该研究的共同作者中说:“许多地球流程都是相互关联的,并且在过程和它们的效果之间存在一些主要的时间。

“了解地球系统内的具体过程的相对影响是一个难以解决的问题。”

为了解开复杂性,团队构建了一种新颖的“地球网络”,包括机器学习算法和最先进的板构造重建。

这使他们能够识别地球系统内的主导相互作用,以及它们如何随时间进化。

研究小组发现,大陆火山弧是过去4亿年风化强度的最重要驱动因素。

火山链子

如今,大陆弧由火山链组成,例如南美洲的安第斯山脉和美国的喀斯喀特山脉。

这些火山是地球上海拔最高、侵蚀速度最快的地貌之一。

因为火山岩是碎片化和化学反应的,所以它们迅速风化并冲进海洋。

利兹的梅迪蒂博士补充说:“板块 - 构造重建,描述了地球构造板的位置和运动通过时间,提供了一种基础,我们的分析不仅可以执行,而且是有意义的。

“这是因为我们可以提取和近似许多构造参数,例如沿弧的火山脱气,以及通过在海洋山脊的新海底的改变来储存在海洋中的碳。”

南安普顿大学地球化学教授、该研究的合著者马丁·帕尔默说:“这是国外欧洲杯足球彩票一种平衡行为。一方面,这些火山喷出大量的二氧化碳,增加了大气中的二氧化碳水平。

“另一方面,这些火山通过快速的风化反应帮助移除碳。”

这项研究对一个长期存在的概念提出了质疑,即地球几千万至几亿年间的气候稳定性反映了海底风化和大陆内部风化之间的平衡。

地质拔河

主要作者格农博士补充说:“认为陆地和海底之间的这种地质拉力战是地球表面风化的主要驱动因素的观点没有得到数据的支持。

“不幸的是,这些结果并不意味着自然会将我们从气候变化中拯救出来。

“今天,大气二氧化碳水平高于过去300万年的任何时间,人类驱动排放量大于火山二氧化碳排放量大约150倍。

“似乎在过去的过去拯救了这个星球的大陆弧根本不在帮助抵消当今二氧化碳排放所需的规模中。”

但该团队的发现仍然为社会如何应对当前的气候危机提供了关键的见解。

人工增强的岩石风化 - 其中岩石被粉碎并跨越土地,加速化学反应率 - 可以在安全地从大气中除去CO 2来发挥关键作用。

该小组的发现表明,通过使用钙碱性火山物质(那些含有钙、钾和钠的物质),就像在大陆弧环境中发现的那样,这些方案可能会得到最佳部署。

甘顿博士补充说:“这绝不是气候危机的银弹解决方案 - 我们迫切需要减少与IPCC缓解途径的二氧化碳排放,全面停止。

“我们对长时间尺度的风化反馈的评估可能有助于设计和评估大规模的增强风化方案,这只是应对全球气候变化所需的步骤之一。”

有关这项研究,请参阅火山充当地球长期气候 - 稳定表面温度的安全阀

参考文献:Thomas M. Gernon, Thea K. Hincks, Andrew S. Merdith, Eelco J. Rohling, Martin R. Palmer, Gavin L. Foster, Clément P. Bataille和R. Dietmar Müller, 2021年8月23日,《自然地球科学》
DOI:10.1038 / S41561-021-00806-0