一个最近在南大西洋的发现揭示了一个无声但决定性的气候机制：海底火山碎屑可以储存的碳量是固体岩石的40倍。
这一发现由南安普顿大学领导，为理解深层碳循环和海洋在地球气候调节中的隐藏角色提供了关键线索。
火山碎屑：真正的矿物海绵
碎裂的熔岩碎屑，称为火山角砾岩，如同真正的海绵，能够在数百万年内保留二氧化碳。
- 海水缓慢渗透到破碎材料的缝隙中。
- 存在的离子与岩石反应，促进碳酸盐矿物的形成。
- 二氧化碳被封存在石头中，形成一个长期的地质档案。
研究负责人罗莎琳德·科根指出，新颖之处在于首次回收了这些角砾岩的完整岩芯，经过数千万年的海洋板块运动。这使得观察这些沉积物随时间演变成为可能。
与致密玄武岩的比较
完整的玄武岩也可以储存碳，但速度较慢：
- 其内部表面积有限。
- 流体需要更长时间才能到达新鲜区域以启动反应。
相比之下，火山角砾岩天生就已碎裂，拥有大量的空隙，促进水的循环并增加反应机会。
新的数据证实，这些角砾岩储存的碳量是先前分析的致密熔岩的两到四十倍。
深层碳循环
深层碳循环在长期内调节地球气候：
- 在海洋中脊，板块运动产生新的火山地壳，并将二氧化碳释放到海洋和大气中。
- 当地壳冷却并远离中脊时，开始作为一个化学过滤器，将碳捕获在其内部。
这一过程虽然不可见且缓慢，但在过去对气候的稳定起到了关键作用。
发现的影响
这一发现并未提供当前气候危机的即时解决方案，因为涉及的过程以板块构造和矿化的速度进行，远低于人类时间尺度。然而，它为以下方面提供了宝贵的信息：
- 重建古代大气二氧化碳水平，这是评估地球气候敏感性的关键。
- 改进全球气候规划模型，整合海洋地壳的作用。
- 设计基于自然过程的碳储存策略。
潜在应用
这一发现为创新开辟了新途径：
- 快速矿化：利用陆地上的玄武岩形成在几年内固定二氧化碳。
- 海洋地质保护：保护海底山脉和中脊，因为它们在碳循环中起作用。
- 海洋地球化学研究：更好地理解这些沉积物如何演变，以优化减缓策略。
海洋不仅通过洋流、冰或直接吸收二氧化碳来调节气候。它还通过海洋地壳，从下方通过无形的过程不懈地工作。认识到这一隐藏的角色对于想象一个更平衡的未来以及设计整合地球地质动态的气候政策至关重要。
