牛津大学地球科学系的研究人员指出,气温上升将加速加拿大北极地区的岩石风化,形成一个正反馈循环,导致向大气中释放的二氧化碳(CO2)越来越多,进而加剧气候变化。这项研究报告发表在日前出版的《科学进展》杂志上。
北极地区地表气温的转暖速度几乎是全球平均速度的4倍,深入了解北极岩石风化对大气中二氧化碳的潜在影响尤为重要。某些矿物和岩石会与大气中的氧气发生反应,再通过一系列化学反应释放二氧化碳,如硫化矿物质的风化过程会产生酸,从而促进附近其他岩石矿物释放出更多二氧化碳。近年来,由于气温上升导致地面融化,北极永久冻土层中的矿物质正在逐渐暴露。
北极岩石风化过程与温度变化的关联,以及可能释放多少额外的二氧化碳,需进一步深入研究。研究人员使用加拿大麦肯齐河流域23个采样点的硫酸盐浓度和温度记录,来检查岩石风化过程对温度上升的敏感性。硫酸盐与二氧化碳一样,都是硫化物风化的产物,可用于追踪岩石风化速度。
结果表明,麦肯齐河流域的硫酸盐浓度随着温度升高而迅速上升。预计到2100年,该流域的二氧化碳排放量可能会翻一番。在过去60年里,温度每升高2.3℃,硫化物风化作用就增加45%。这意味着岩石风化释放的二氧化碳可能引发了一个正反馈循环,从而加速北极地区乃至全球变暖。