暖化到一個程度，可能會帶來許多意想不到的極端氣候災難，其中一項可能更是預期之外。加州大學河濱分校地質學家最新研究發現，氣候變暖會引發一系列海洋過程，這些過程會掩埋大量碳，最終導致地球進入冰河時期。
地球早期的一些冰河時期異常嚴酷，冰雪幾乎覆蓋整個地球。科學家認為，這種程度的冰凍，無法用氣候系統自我調節的機制來解釋。加州大學河濱分校地質學家開始尋找一種能夠將氣候推向極端的額外過程。
岩石風化在調節溫度
結果發現，科學家長期以來對地球碳循環系統的理解，有一個關鍵漏洞，與海洋中碳的埋藏方式有關。幾十年來，科學家已經知道岩石風化過程，可以緩慢但可靠的調節地球溫度，防止氣溫過度波動。當雨水從大氣中吸收二氧化碳，然後降落到裸露的地表。當水與岩石，特別是花崗岩等矽酸鹽岩石相互作用時，會逐漸分解。
溶解的物質連同吸收的二氧化碳一起進入海洋，碳到達海底後，會與岩石中釋放的鈣結合，形成貝殼和石灰岩礁。這些物質沉入海底，將碳封存數億年，並慢慢減少大氣中的二氧化碳含量。
浮游生物暴增過度吸收碳
新發現的因素與海洋中碳的埋藏方式有關，是科學家之前沒有發現的機制。隨著大氣中二氧化碳濃度升高和氣溫上升，降雨會將更多營養物質，例如磷帶入海洋。這些營養物質會促進浮游生物的生長，而浮游生物是一種透過光合作用吸收二氧化碳的微小生物。
浮游生物死亡後會沉入海底，並帶走它們捕獲的碳。這個過程會將大氣中的碳去除並儲存在海洋沉積物中。然而，在氣候變暖的情況下，這套系統會改變。
浮游生物的過度生長會降低海洋中的氧氣含量。氧氣減少後，磷更容易釋放回水中，這些循環利用的磷，會促進更多的浮游生物生長，而浮游生物的腐爛，又會進一步消耗氧氣，並維持營養物質的循環。
加速地球降溫
隨著這個循環的持續，大量的碳被埋藏起來，全球氣溫開始下降。這種反饋機制不但不會溫和穩定地球溫度，反而會加速地球降溫，使其遠遠超過最初的降溫幅度。研究團隊的電腦模擬結果顯示，這種效應強大到足以引發冰河時期。
科學家表示，地球遠古時期大氣中氧氣含量較低，導致氣候調節機制極不穩定，有助於解釋早期冰河時期的嚴酷程度。但與今天最大差異是現在大氣中的氧氣含量要高得多。
研究人員的模型顯示，人類活動持續向大氣中排放二氧化碳，預計地球在短期內將繼續變暖，最終會出現降溫反彈。然而，未來的降溫幅度可能不會那麼劇烈，因為現在氧氣含量較高，會減弱海洋中營養物質回饋的強度。即便如此，這種影響也足以提前引發下一個冰河時期。
科學家警告，可能在幾萬年到幾十萬年之後，地球最終會降溫，但降溫的速度都不足以在我們有生之年幫助我們，當下仍需要集中精力限制持續的全球變暖。該研究已刊登在《自然》期刊。
(首圖來源：pixabay)
科技新報粉絲團
加入好友
訂閱免費電子報
