岩石可能能够释放二氧化碳，也可以储存它

岩石风化的自然过程可能向空气中排放与全球火山一样多的二氧化碳 (CO ₂ )。10 月 4 日发表在《自然》杂志上的一项研究发现，自然风化也可能是温室气体排放的一大来源。了解这种温室气体的自然来源可能对气候变化情景建模具有重要意义。

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将多余的碳储存在岩石中以应对气候变化的想法引起了激烈的争论。虽然在某些情况下岩石可以充当碳汇（一家冰岛公司从空气中吸收二氧化碳并将其储存在岩石中已经取得了一些初步成功），但它仍然不是解决我们碳排放问题的灵丹妙药。

地球上的石头含有大量的碳，这些碳来自数百万年前的动物和植物的遗骸。地质碳循环也有助于调节地球的温度。在化学风化过程中——当雨水中的化学物质改变岩石中的矿物质时——当某些矿物质受到雨水中的弱酸侵蚀时，石头可以吸收二氧化碳。化学风化可以帮助抵消世界火山持续释放的二氧化碳，是地球自然碳循环的一部分。

这项新研究测量了岩石向大气释放二氧化碳的另一种自然过程。新分析的过程发生在古代海底形成的岩石被推回地球表面时。这种事件发生在山脉形成时。这一事件将岩石中早已死亡的生物残骸中的有机碳暴露在空气和水中的氧气中。碳随后可以与氧气发生反应并释放二氧化碳。因此，风化岩石不是碳汇，而是二氧化碳的来源。

为了研究岩石中有机碳的风化作用，研究小组使用了一种名为铼的示踪元素。当岩石中的有机碳与氧气发生反应时，铼就会释放到水中。

研究小组首先查明了水面附近岩石中含有多少有机碳，然后找出了哪些地方的岩石最容易因侵蚀而暴露出来。

“当时的挑战是如何将这些全球地图与河流数据结合起来，同时考虑到不确定性。我们将所有数据输入牛津的一台超级计算机，模拟物理、化学和水文过程的复杂相互作用，”研究合著者、牛津大学地球科学家 Jesse Zondervan 在一份声明中表示。“通过拼凑这个巨大的行星拼图，我们最终可以估算出这些岩石风化并将其古老的碳排放到空气中时排放的二氧化碳总量。”

然后，他们比较了硅酸盐材料的自然岩石风化可以吸收多少二氧化碳，并确定了许多大面积的风化是二氧化碳的来源。这些二氧化碳释放的热点地区包括隆升率高的山脉，如东喜马拉雅山脉、落基山脉和安第斯山脉。岩石有机碳风化产生的全球二氧化碳释放率为每年 68 兆吨碳，略高于 2022 年美国极端天气下建筑物供暖和制冷过程中排放的二氧化碳量。

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该研究报告的共同作者、牛津大学地球化学家罗伯特希尔顿在一份声明中表示：“这比当今人类燃烧化石燃料产生的_二氧化碳排放量大约少 100 倍，但与世界各地火山释放的_二氧化碳量相似，这意味着它是地球自然碳循环中的关键参与者。”

作者警告说，这些事件在地球的过去可能发生过波动，可能是在造山运动时期，岩石涌入地表可能释放出足够的二氧化碳来影响全球气候。

目前，该团队正在研究未来一个世纪二氧化碳的自然释放量将如何增加，因为人类引起的气候变化和侵蚀可能会增加碳的自然泄漏。

“虽然岩石风化释放的二氧化碳与当今人类排放量相比很小，但对这些自然通量的深入了解将有助于我们更好地预测我们的碳预算，”Zondervan说。