地球的海洋吸收大气中的二氧化碳,帮助缓解气候变化的影响,却增加了海洋的酸度。然而,海底的碳酸钙矿物起到天然抗酸剂的作用:更高的酸度会导致碳酸钙溶解并生成能够中和酸的碳酸盐分子。
多年来,研究人员认为这是一个非常缓慢的过程,因为大多数海洋碳酸盐位于深海沉积物中。在深海沉积物中,它们的溶解效果不会在数百或数千年内到达大气——早在许多酸化的影响已经被生态系统感受到之前。
然而,碳酸钙也存在于大陆架浅水区的海床上,超过60%。Sebastiaan van de Velde及其同事的新研究发表在AGU Advances期刊上,表明大陆架碳酸盐溶解可能在更短的时间尺度上发挥一个之前未被充分认识的气候反馈作用。
为了研究浅层碳酸盐溶解的重要性,研究人员分析了在新西兰东南海岸的大陆架水域收集的25年高精度海洋碳酸盐化学观测数据。
他们发现,在研究区域,碳酸钙缓冲作用在浅海架水域已经发生了至少25年,而这一气候反馈过程的运作时间尺度在一年到十年之间——速度比深海快了几个数量级。进一步的 生物地球化学建模 表明,这种大陆架碳酸盐的溶解是由于人类二氧化碳排放导致的溶解二氧化碳增加所驱动。
类似的溶解反馈可能发生在全球的大陆架水域,在这种情况下,自19世纪以来,架上碳酸盐的溶解可能已经在全球范围内加速。此外,研究人员计算出,这一过程可能占当前最先进模型预测的海洋二氧化碳吸收与实际测量之间差异的10%。
还需要进一步研究来探讨架棚区碳酸盐溶解的全球作用,以及如何将其融入气候模型。作者指出,这些知识可能对通过 故意提升海洋碱度 来应对气候变化的努力产生关键影响。
更多详情: Sebastiaan J. van de Velde 等的研究,全球架棚区海底的人为刺激碳酸盐溶解,可能是一个重要且快速的气候反馈, AGU Advances (2026)。 DOI: 10.1029/2025av001865
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