全球暖化可能引發下一個冰河時期

 (https://www.science.org/doi/10.1126/science.adh7730)

 幾十年來,科學家一直認為地球氣候是由岩石風化這一緩慢但可靠的自然過程所調節的。這種機制被視為一種穩定力量,防止氣溫過度波動。在這個過程中,雨水從大氣中吸收二氧化碳,然後降落到裸露的地表。當水與岩石,特別是花崗岩等矽酸鹽岩石相互作用時,會逐漸分解。溶解的物質連同吸收的二氧化碳一起進入海洋。碳到達海底後,會與岩石中釋放的鈣結合,形成貝殼和石灰岩礁。這些物質沉入海底,將碳封存數億年,並慢慢減少大氣中的二氧化碳含量。隨著地球變熱,岩石風化速度加快,吸收更多的二氧化碳,從而使地球再次冷卻下來。

然而,地質記錄卻講述了一個更驚心動魄的故事。證據表明:地球早期的一些冰河時期異常嚴酷,冰雪幾乎覆蓋了整個地球。研究人員認為,這種程度的冰凍無法用氣候系統自我調節的機制來解釋。新發現的因素與海洋中碳的埋藏方式有關。隨著大氣中二氧化碳濃度升高和氣溫上升,降雨會將更多營養物質(例如磷)帶入海洋。這些營養物質會促進浮游生物的生長,而浮游生物是一種透過光合作用吸收二氧化碳的微小生物。浮游生物死亡後會沉入海底,並帶走它們捕獲的碳。這個過程會將大氣中的碳去除並儲存在海洋沉積物中。然而,在氣候變暖的情況下,這套系統會改變。浮游生物的過度生長會降低海洋中的氧氣含量。氧氣減少後,磷更容易釋放回水中,而不是永久埋藏。這些循環利用的磷會促進更多的浮游生物生長,而浮游生物的腐爛又會進一步消耗氧氣,並維持營養物質的循環。隨著這個循環的持續,大量的碳被埋藏起來,全球氣溫開始下降。

這種反饋機制不但不會溫和地穩定地球溫度,反而會加速地球降溫,使其遠遠超過最初的降溫幅度。這種效應強大到足以引發冰河時期。



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