地球碳循環被認為是維持氣候穩定關鍵，但一篇新研究發現地球自我調節的古老自然機制可能存在致命缺陷，在調節暖化過程若「矯枉過正」，可能導致全球溫度迅速下降，進而引發全新冰河時期。
傳統觀點認為，矽酸鹽風化（silicate weathering）是穩定的「地球氣候調節器」，簡單來說，雨水從大氣吸收二氧化碳 （CO2）形成微弱碳酸，酸雨落到裸露岩石表面後緩慢溶解礦物質，由此產生的化學反應將大氣碳「困」在礦物質內，隨著河流進入海洋，其中營養物質磷成為藻類繁殖養分，藻類死亡後於海底積累形成岩石，將碳鎖在地球深處。
此地質過程被視為地球終極負回饋機制，數億年來讓地球維持相對適居氣候條件：當大氣二氧化碳濃度升高、氣溫上升，矽酸鹽風化作用會隨之加速以移除更多二氧化碳，助地球降溫；反之當地球變冷，矽酸鹽風化作用會減慢，讓火山活動釋放的二氧化碳於大氣積累，促使地球回暖。
然而傳統模型難解釋地球氣候為何會在「溫室地球」與「冰河時期」（ice age）兩個極端狀態之間擺盪，除非風化作用不是穩定調節器，而是不穩定開關。
反饋迴路過度補償
芝加哥大學團隊新數學模型發現，矽酸鹽風化機制或許沒想像穩定。
研究人員表示，大氣存在過高濃度二氧化碳可能觸發強效碳移除機制，加快碳吸收封存過程，其中一個反饋循環為：水中溶入更多營養物質導致藻類大量生長並消耗氧氣，海洋缺氧難以儲藏磷，於是營養物質回到海洋繼續刺激浮游生物生長，生物死亡後沉入海底將大量碳埋在沉積物中，導致地球迅速冷卻進入冰河期；進入冰河期後該機制又關閉，火山釋放的二氧化碳重新累積，再次將地球推向溫室狀態。
換句話說，地球氣候系統存在會導致氣候劇烈變化的「缺陷」。
雖然該過程時間尺度漫長，以數萬～數十萬年為單位計算，但模擬表明人類活動排放的溫室氣體可能啟動地球古老的強力碳移除開關，觸發新的冰河時期到來。
研究強調人類行為正深刻影響地球數萬年後氣候軌跡，地球氣候系統並非溫和調節，更偏向受刺激後為了加速回歸平衡，反而油門催過頭。
新論文發表在《科學》（Science）期刊。
- Earth Could Overcorrect Global Warming, Triggering an Ice Age
- Carbon cycle ‘flaw’ can overshoot, plunging Earth into potential Ice Age: Study
（首圖來源：Pixabay）
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