海底二氧化碳库可能使地球过热

海底二氧化碳库可能使地球过热

海底二氧化碳库可能使地球过热

新的研究表明,世界海洋可能会给全球变暖带来坏消息。

科学家说,数千年前从海底开始的事件破坏了地球的大气层,使冰河时代融化。这些新发现挑战了一个长期的模式,即海洋水在冰川循环期间单独控制大气中的二氧化碳。相反,最新的研究表明,地质过程可以极大地扰乱碳循环并导致全球变化。

对于今天的世界,调查结果可能预示着一个不祥的发展:海洋温度升高后,海底碳库将温室气体释放到大气中,今天由于人为的全球变暖,海洋再次升温。

如果海底碳库再次被打乱,它们将释放出巨大的新温室气体来源,加剧了气候变化。到本世纪末,海洋的温度升高正在达到这个临界点。例如,中国台湾附近西太平洋下面的一个大型碳库已经在不稳定。

此外,这种现象在气候模型预测中是一个无法解释的威胁。海底二氧化碳储层是最近发现的,它们的特征和历史才刚刚开始被了解。

这些研究结果来自一份由美国南加州大学领导的国际地球科学家团队制作的新研究论文当中,并于1月份发表在《环境研究快报》上。

南加州大学多恩菲斯文学,艺术与科学学院地球科学教授,该研究的主要作者洛厄尔·斯托特说“我们用过去作为预测未来的一种方式,我们知道海底有大量的碳气储藏。我们知道它们在更新世期间被破坏时会使地球变暖。我们必须知道这些碳库是否会再次变得不稳定。”

问大量的二氧化碳和甲烷在水下积聚并分散在海底。它们形成火山活动,释放热量和气体,可以凝结成液体和固体水合物,这些化合物粘在冰冷的泥浆中,封闭储层。

这些海底碳储层基本上保持不变,除非受到干扰。

在大约17000年前的更新世时代,当时地球变得温暖,冰川发育。

海洋当中存在巨大的碳汇,在二氧化碳变化中起着核心作用。

科学家们很快意识到,向海洋调节碳的过程运行得太慢,无法解释大气温室气体的激增,导致结束冰河时代的变暖。因此,世界各地的科学家们开始研究地球热液系统的作用及其对深海碳的影响,看它是如何影响大气的。

南加州大学,澳大利亚国立大学和瑞典隆德大学的科学家们进行的这项新研究主要集中在距离厄瓜多尔海岸数百英里的东赤道太平洋。 东赤道太平洋是主要的管道,海洋通过该管道向大气释放碳。

科学家们报告了深海热液系统在最后一个冰河期结束时向海洋和大气释放温室气体的证据。他们测量了古代海洋沉积物中热液金属的沉积增加,将冰川间隔与大气二氧化碳的变化以及海洋微生物年龄的差异联系起来。他们发现:原生动物(有孔虫)壳中的锌增加了四倍,这是广泛的热液活动的迹象。

研究表明,新数据显示, 东赤道太平洋中存在大量天然存在的碳,这有助于冰河时代结束时地球温度的急剧变化。

在世界其他地方,正在发现越来越多的深海碳库。它们大多发生在热液喷口附近。在太平洋,大西洋和印度洋地壳扩散或碰撞的地方均有它们的存在,为深海二氧化碳储层的形成创造了理想的条件。

海洋几乎吸收了地球大气层的所有多余能量,因此近几十年来它们一直在快速变暖。别的研究表明,在过去的四分之一世纪里,地球上海洋每年的热量比科学家们预想的要多60%。在整个海水中,海洋热量在过去的50年里有所增加。根据目前的排放率,美国联邦政府的“气候科学特别报告”预测,到本世纪末,全球平均海面温度将升高5华氏度。

斯托特说,整个海洋的温度升高可能最终破坏地质水合物储层的稳定性。

在遥远的过去,气球发生了类似的事件,帮助一遍又一遍地塑造地球的环境。在早期的研究中,斯托特发现5500万年前发生的大型碳异常。它扰乱了海洋的化学反应,导致海洋碳酸盐的大量溶解和许多海洋生物的灭绝。海洋变化伴随着全球气温的迅速上升,这一事件被称为古新世-始新世热极大值,持续时间不到2万年,在此期间,大量的碳被释放到大气中,地球的温度上升到大约8摄氏度,比今天更热。

该研究提出了一些警告。大部分海底尚未开发,因此科学家们并不了解二氧化碳储层的全部范围。这些地质资源没有温室气体清单。海洋变暖范围并不均匀,因此很难预测海底碳储层何时何地受到影响。回答这些问题需要更多的研究。

尽管如此,该研究表明,海底碳储层易受海洋变暖的影响。


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