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海洋雪如何冷却地球

发布时间:2019-03-14 00:30:05

悉尼大学的科学家们已经模拟了海洋中“海洋积雪”的碳酸盐积累如何吸收数千年来的二氧化碳,并成为数百万年来保持地球降温的关键驱动因素。

该研究发表在“地质学”杂志上,也有助于我们了解海洋未来储存二氧化碳的能力,这一点至关重要,因为自1800年以来,海洋酸度变暖了30%。

“海洋雪是海洋中死亡生物的落下碎片,如浮游生物和藻类,”该研究的主要作者Adriana Dutkiewicz博士说。

“深海底层覆盖着这些微小海洋生物的残骸。它们产生的氧气超过我们呼吸的氧气的25%,形成地球上最大的碳汇。当有机颗粒从海洋表层落到海底时,它们很小但是相当大比例的大气碳被储存起来。“

经过数百万年的压实,这些海洋积雪变成了碳酸盐结构,如多佛白崖和英格兰南部沿海的类似建筑。这些白垩悬崖及其在海洋下的相关结构充当了数千年前的碳捕获装置。

Dutkiewicz博士说:“深海碳酸盐代表了巨大的体积,因此碳酸盐碳封存到这个巨大水槽中的微小变化对于了解大气二氧化碳和气候的净变化非常重要。”

她的团队发现海底碳酸盐层中储存的碳量随着时间的推移而大大增加。大约8000万年前,每年只有一吨碳的碳酸盐层最终形成碳酸盐层,大约3500万年前增长到大约30兆吨,而今天增长到200兆吨。

虽然在浅水中形成的碳酸盐减少,但深层沉积物的增加幅度更大,在过去的8000万年中,海洋中碳酸盐沉积物的总体积净增加。

该研究使用了过去50年来钻探的岩心样本的数据,开发了一个动态模型,描述了到白垩纪时期1.2亿年后碳酸盐矿床的形成。

海洋雪在海底形成一层厚达数百米的毯子。了解它的组成,驱动其组成以及它如何随时间变化的重要性。如果海洋雪的供应增加,则储存更多的碳,从而降低大气中的二氧化碳含量。

为了解海洋盆地沉积碳酸盐中碳含量随时间的变化,来自悉尼大学地球科学学院EarthByte小组的Dutkiewicz博士及其同事开发了深海沉积物中碳酸盐积累的计算机模型。跨越了1.2亿年。研究人员利用该模型研究了碳酸盐积累对全球气候的影响。

研究人员认为,数百万年来大量碳汇的增长可能是造成大气中二氧化碳排放的原因,这种二氧化碳导致5000万年前全球降温,引发了从温室到冰室气候的3500万左右的过渡几年前。

最近发布的澳大利亚气象局(BOM)和CSIRO双年度气候状况报告强调了海洋作为碳汇的重要性,可能将未来变暖的极端情况控制在海湾。

“我们需要更好地了解海洋储存二氧化碳的能力将如何受到未来变暖的影响,”EarthByte团队负责人Dietmar Muller教授说。 “海洋酸度自1800年以来增加了30%,降低了海洋储存碳的能力。”

Dutkiewicz博士敦促资助机构和科学界投入更多资源,合成50多年海洋钻探考察所收集的大量数据,总费用约为2亿美元。

“这项巨大的海洋钻探投资和数据集应该更广泛地用于了解地球的深层碳循环,”她说。 “一旦拥有连贯的数据库,就可以解决各种各样的问题。”

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