地球能够在很长的时间尺度上调节和稳定自己的温度吗？ 平均10万年左右？ 新的研究表明，即使在冰河时代、太阳辐射变化和强烈的火山活动导致气候发生巨大变化之后。
这项新研究背后的团队表示，这种“稳定反馈”是地球在过去 37 亿年左右的时间里成功维持生命延续的部分原因。 此反馈已假设的以前有过，但现在也有一些直接证据。
为了找到这一证据，研究人员深入挖掘了过去 6600 万年收集的现有古气候数据，应用数学模型来确定地球平均温度的波动是否可能受到一个或多个因素的限制。
“你的星球的气候遭受了如此多剧烈的外部变化，”气候科学家康斯坦丁·阿恩沙伊特说，来自麻省理工学院（MIT）。 “为什么生命能够一直存活下来？”
“一个论点是，我们需要某种稳定机制来保持适合生命生存的温度。但从未有数据证明这种机制能够持续控制地球气候。”
研究小组认为，硅酸盐风化是这里的一个关键机制：随着硅酸盐岩石随着时间的推移风化和侵蚀，更深的矿物层始终暴露在大气中。与硅酸盐的化学反应将二氧化碳从大气中吸收出来，并将其捕获在岩石和海洋沉积物中。
较高的二氧化碳进入大气层的速度会加剧风化活动，增加暴露的硅酸盐的数量，从而从大气中去除更多的温室气体，限制未来的风化。
果然，温度稳定的时间尺度与硅酸盐风化作用的时间尺度相匹配，长达约 40 万年。 化石和冰芯留下的记录表明，这种风化作用确实控制了温度。
研究人员表示，如果没有这种地质反馈机制，我们的星球将经历越来越极端的温度波动。 了解其运作方式对于了解地球的过去和未来至关重要。
“在某种程度上，这就像你的车在街上飞驰，当你踩刹车时，你会滑行很长时间才停下来，”地球物理学家丹尼尔·罗斯曼说，来自麻省理工学院。
“当系统恢复到稳定状态时，摩擦阻力或稳定反馈会在一段时间内发挥作用。”
但还发生了其他事情：当团队观察更长的时间尺度（超过一百万年）时，在数据中没有观察到这种稳定反馈。 机会很可能仍然在生命得以延续的过程中发挥着重要作用。
研究人员得出的结论是，虽然硅酸盐风化足以在（相对）短期内提供稳定，但我们很幸运，较长时期内的温度波动还没有严重到足以中断这种反馈循环。
当然，这些发现也有助于对地球未来的预测。 地球上的生命很可能能够经受住人类对其造成的任何损害吗？ 但我们可能不会在这里停留足够长的时间来见证这一切的发生。
“一方面，这很好，因为我们知道今天的全球变暖最终将通过这种稳定反馈被抵消，”阿恩沙伊特说。
“但另一方面，这需要数十万年的时间才能发生，因此速度不足以解决我们当今的问题。”
该研究发表于科学进步。
