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該研究由中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所與國際合作團隊完成。研究人員表示,在5600萬年前的超級變暖事件中,地球經(jīng)歷了極端的全球變暖和海洋酸化。由于該事件與當(dāng)前氣候變化存在諸多相似,一直備受科學(xué)界關(guān)注。然而,其背后的碳循環(huán)機制,特別是北極海洋發(fā)揮的作用始終是未解之謎。
這是2023年7月25日從“雪龍2”號極地科考破冰船拍攝的北極圈內(nèi)的浮冰。新華社記者 魏弘毅 攝
據(jù)介紹,甲烷是僅次于二氧化碳的第二大溫室氣體,而大量的甲烷以水合物“可燃冰”形式儲藏在海底。以往科學(xué)家擔(dān)憂海底甲烷釋放后會大量進入大氣,直接加劇全球變暖。但近年研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)前絕大部分海底釋放的甲烷都會快速溶解在海水中,然后被各種微生物“消化”掉,很少能直接進入大氣。
中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所研究員張一歌表示,這個過程就像“慢燃發(fā)電廠”,即微生物以硫酸鹽作為“燃料”,高效轉(zhuǎn)化甲烷能源,同時產(chǎn)生堿性物質(zhì),緩解海洋酸化。而5600萬年前,北極海水硫酸鹽濃度不到現(xiàn)在的三分之一。因為硫酸鹽嚴(yán)重不足,就像燃料短缺一樣,發(fā)電廠無法正常工作,甲烷只能進入海水。這時,好氧細菌開始“快速燃燒”甲烷,釋放二氧化碳,就像高溫燃燒釋放大量廢氣一樣。
研究團隊基于北極海洋浮游植物“分子化石”重建的二氧化碳濃度顯示,5600萬年前北極海洋的二氧化碳濃度水平比全球平均值高,這說明北極海洋從原本吸收二氧化碳的“海綿”變成了排放二氧化碳的“煙囪”。
研究人員表示,該研究提醒,當(dāng)北極海水變淡、化學(xué)環(huán)境改變時,可能重演5600萬年前的故事,即甲烷從高效利用轉(zhuǎn)向快速燃燒,并加劇氣候變化,需要密切關(guān)注。
來源:新華網(wǎng)客戶端 作者:新華網(wǎng)客戶端
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