火山巖碳排放導致全球變暖效應

一項新的研究顯示，火山巖運動直接釋放的溫室氣體能夠產(chǎn)生大規(guī)模的全球變暖效應，這一發(fā)現(xiàn)可能改變科學家預測氣候變化的方式。該研究成果近日刊發(fā)于《自然—通訊》雜志。

科學家把碳基溫室氣體水平與地表下的巖漿運動聯(lián)系起來，計算結果表明，這種地質(zhì)變化已經(jīng)導致了過去6500萬年來最大的暫時性全球變暖。

大型火成巖區(qū)(LIPs)是巖漿通過地殼向地表移動時所形成的巨大火成巖堆積形成的。英國伯明翰大學地質(zhì)學家構造了一個關于古新世—始新世的最熱期(PETM)碳排放變化的模型，這是第一個碳排放變化的機械模型。PETM指的是發(fā)生在大約5500萬年前的一個持續(xù)了大約10萬年的高溫時段。在PETM啟動期間，火山巖運動向海洋—大氣系統(tǒng)釋放了0.3~1.1 PgC yr-1的碳基溫室氣體，在不到2萬年的相對較短的時間里，導致了全球氣溫上升4~5℃。

PETM是新生代最大的自然氣候變化事件，也是解釋當今地球大氣平均溫度持續(xù)升高源自人類工農(nóng)業(yè)影響的重要理論尺度。

大型火成巖區(qū)與中生代全球氣候、生態(tài)系統(tǒng)和碳循環(huán)之間的聯(lián)系，意味著其直接釋放的溫室氣體可以引發(fā)持續(xù)超過1萬至10萬年的全球氣溫變化。

科學家們計算了北大西洋火成巖地區(qū)(NAIP)的碳基溫室氣體排放量。NAIP是地球上最大的火成巖地區(qū)之一，覆蓋英國、愛爾蘭、挪威和格陵蘭島。

伯明翰大學地球系高級講師Stephen Jones博士評論說：“大型火成巖的生成與整個中生代全球氣候、生態(tài)系統(tǒng)和碳循環(huán)的急劇變化有關，而且是與地球史上最具破壞性的大規(guī)模滅絕和海洋氧氣的嚴重枯竭同時發(fā)生的。”

“我們計算了與NAIP相關的碳基溫室氣體通量，測量了巖漿的形成過程，觀測了一些控制氣體排放的地質(zhì)結構，并將這些數(shù)據(jù)聯(lián)系起來。這些觀測和計算表明，NAIP造成了過去6500萬年來最大的瞬時全球變暖。” Stephen Jones說， “我們需要進行更多的地質(zhì)測量，以縮小我們建造的地球排放模型的不確定性范圍。我們認為，對這種碳循環(huán)行為的深入研究將影響未來氣候變化的建模和管理。”(呂小羽編譯)

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https://doi.org. 10.1038/s41467-019-12957-1