科学家证明二氧化碳加速？随着全球变暖，加拿大北极地区的岩石释放出

牛津大学地球科学系的研究人员表明，加拿大北极地区的岩石风化会随着温度升高而加速，从而引发正反馈循环，释放出越来越多的二氧化碳₂到气氛。研究结果是发表在日记中科学进步。

对于像北极这样的敏感地区，那里的地表气温几乎正在变暖，了解大气 CO 的潜在贡献尤为重要₂来自风化。

当某些矿物质和岩石与大气中的氧气发生反应，释放二氧化碳时，就会发生一种途径₂通过一系列的化学反应。例如，风化矿物质（例如“愚人金”）会产生酸，从而产生二氧化碳₂从附近发现的其他岩石矿物中释放出来。

在北极永久冻土层中，随着气温升高导致地面解冻，这些矿物质会暴露出来，这可能会起到正反馈循环的作用，加速。

然而，到目前为止，人们还不清楚这种反应将如何应对以及大量额外的二氧化碳₂可以被释放。

在这项新研究中，研究人员使用了硫酸盐（SO₄^2-）收集了加拿大最大的河流系统麦肯齐河流域 23 个地点的浓度和温度，以检查风化过程对温度上升的敏感性。硫酸盐，如CO₂，是硫化物风化的产物，可用于追踪该过程发生的速度。

结果表明，在整个流域内，硫酸盐浓度随着温度的升高而迅速上升。在过去的60年里（从1960年到2020年），随着气温升高2.3°C，硫化物风化作用增加了45%。这凸显了 CO₂风化释放的热量可能会引发正反馈循环，从而加速北极地区的变暖。

利用这些过去河流的记录，研究人员预测二氧化碳₂在适度排放的情况下，到 2100 年，麦肯齐河流域的排放量可能会增加一倍，达到 30 亿公斤/年。这一变化相当于大约年总排放量的一半加拿大国内航空业典型的一年。

主要作者埃拉·沃尔什博士（牛津大学地球科学系，进行这项研究时）说：“我们看到，即使是适度的变暖，麦肯齐河上的硫化物氧化也会急剧增加。到目前为止，二氧化碳的温度敏感性₂硫化物岩石的释放及其主要驱动因素在大范围和时间尺度上都是未知的。”

并非所有流域的地区都以同样的方式做出反应。在岩石山区和被永久冻土覆盖的地区，风化对温度更加敏感。通过对该过程进行建模，研究人员发现，岩石冻结和破碎时的破碎过程进一步加速了硫化物风化。

相反，随着变暖，泥炭地覆盖的地区硫化物氧化的增加幅度较小，因为泥炭保护基岩免受这一过程的影响。

合著者鲍勃·希尔顿教授（牛津大学地球科学系）表示：“未来广阔的北极地区变暖可能会进一步增加硫化物氧化速率并影响区域碳循环预算。现在我们已经发现了这一点，我们正在努力了解如何减缓这些反应，泥炭地的形成似乎有助于降低硫化物的氧化过程。”

北极地区有许多类似的环境，其中岩石类型、高比例的裸露基岩和大片永久冻土的组合创造了变暖将导致硫化物风化迅速增加的条件。因此，这种影响极有可能不仅限于麦肯齐河流域。

研究人员表示，该研究强调了考虑硫化物的价值在大规模排放模型中，这对于预测气候变化非常有用。

记录由加拿大环境部通过其国家长期水质监测计划提供。使用离子色谱法测量硫酸盐浓度，其中液体样品通过填充有树脂的柱，该树脂根据其电荷吸引特定离子。