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海底气体可能使地球过热

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-10-06浏览次数:1385

根据新研究,世界海洋可能给全球变暖带来不愉快的意外。这项新的研究表明,在史前时代,海底水库中捕获的天然碳气是如何逃逸到地球的。

科学家们说,数千年前从海底开始的事件摧毁了地球的大气层并融化了冰河时代。这些新发现挑战了一个长期模型,其中海水在冰川循环期间分别控制大气中的二氧化碳。相反,该研究表明,地质过程可以极大地破坏碳循环并导致全球变化。

对于今天的世界,调查结果可能预示着一个不祥的发展。研究表明,海洋温度升高后,海床碳库将温室气体排放到大气中。今天,由于人为引起的全球变暖,海洋再次升温。

如果海底碳库再次中断,它们将释放出巨大的新温室气体来源,加剧气候变化。到本世纪末,海洋的温度上升正在达到这个临界点。例如,台湾附近西太平洋下面的一个大型碳库已经处于不稳定的几度之内。

此外,这种现象在气候模型预测中是一个无法解释的威胁。最近发现了海底二氧化碳储层,它们的特征和历史才刚刚开始被了解。

该研究结果来自南加州大学领导的国际地球科学家团队于1月份发表在环境研究快报上的一篇新研究论文。

“我们用过去作为预测未来的一种方式,”南加州大学多恩菲尔德艺术与科学学院地球科学教授洛厄尔斯托特说。 “我们知道海底有很多碳气藏。我们知道,在更新世期间它们被摧毁时,它们会使地球变暖。

“我们必须知道这些碳库是否会再次变得不稳定。这是我们需要考虑的外卡,”斯托特说。

问题是大量的二氧化碳和甲烷在水下积聚并分散在海底。它们形成火山活动,释放热量和气体,并可凝结成液体和固体水合物。这些化合物粘在冷泥上并关闭水库。

除非受到干扰,否则这些海底碳储量基本保持不变,但新的研究表明,天然储层容易受到海洋变暖的影响,地球气候受到地质碳快速释放的影响。

科学家说它发生在遥远的过去,当地球变暖时,它发生在最近 - 大约一年前,在更新世冰川游行和撤退期间,这是新研究的焦点。基于基于冰芯,海洋和大陆记录的大气温室气体浓度的变化,变暖是明显的。

但那是怎么发生的?首先,是什么迫使这种戏剧性的变化? 40年来,科学家一直在寻找这个答案,重点是海洋,因为它们是巨大的碳汇,在二氧化碳变化中发挥着核心作用。

他们很快意识到,向海洋调节碳的过程太慢,无法解释大气温室气体的激增,从而导致冰河时代的结束。因此,世界各地的科学家开始研究地球热液系统的作用及其对深海碳的影响,以了解它如何影响大气。

南加州大学,澳大利亚国立大学和瑞典隆德大学的科学家们的新研究重点是距离厄瓜多尔海岸数百英里的东赤道太平洋(EEP)。 EEP是海洋将碳排放到大气中的主要管道。

科学家报告证据表明,在最后一个冰河时代结束时,深海热液系统将温室气体释放到海洋和大气中,就像海洋开始变暖一样。他们测量了古代海洋沉积物中热液金属沉积的增加。他们将冰川间距与大气二氧化碳的变化和海洋微生物年龄的差异联系起来。他们发现原生动物(有孔虫)壳中的锌增加了四倍,这是广泛的热液活动的标志。

研究表明,新数据表明,EEP中存在大量天然存在的碳,这有助于冰河时代末期地球温度的急剧变化。

在世界其他地区,正在发现越来越多的深海碳库。它们大多数发生在热液喷口附近,到目前为止已经确定了分数,特别是在太平洋,大西洋和印度洋。它们发生在地壳扩散或碰撞的地方,为深海二氧化碳储层的形成创造了理想的条件。只有大约三分之一的海洋火山区被调查过。

在随附的视频中,发现一个这样的潜艇二氧化碳储存库距离台湾海岸约4,000英尺深。在冲绳海岸,爱琴海,加利福尼亚湾和加拿大西海岸附近发现了类似的碳气藏。

斯托特说:“我们面临的最大挑战是我们不估计这些产品的规模,或者哪些产品特别容易受到不稳定的影响。” “这是需要确定的事情。”

在许多情况下,碳储存器通过其水合物瓶盖装瓶。但这些封面对温度变化很敏感。随着海洋变暖,盖子可以融化,纸张警告的发展将导致气候变化的双重影响 - 除了人造温室气体外,还是地质碳的新来源。

海洋吸收了地球大气中几乎所有的额外能量,因此近几十年来它们一直在迅速变暖。其他研究表明,在过去的四分之一世纪中,地球的海洋每年产生的热量比科学家预期的多60%。在整个海洋柱中,过去50年来海洋热量有所增加。根据目前的排放率,联邦政府的气候科学特别报告预测,到本世纪末,全球平均海面温度将上升5华氏度。斯托特说,整个海洋的温度升高最终可能会破坏地质水合物储层的稳定性。

“上一次,气候变化是如此之大,以至于冰河时代结束。一旦地质过程开始,我们就无法将其关闭,”斯托特说。

此外,在遥远的过去发生了其他类似的事件,以帮助一遍又一遍地塑造地球的环境。在早期的研究中,斯托特发现了5500万年前发生的大量碳异常。它破坏了海洋的化学反应,导致海洋碳酸盐的大量溶解和许多海洋生物的灭绝。海洋变化伴随着全球气温的迅速上升。这一事件被称为古新世 - 始新世最大热量(PETM),持续时间不到2万年,在此期间大量的碳被释放到大气中,地球的温度比现在高出约8摄氏度。

“直到最近,我们还不知道这些事件发生了.PETM事件很好地模拟了当海底碳通过一列水逃逸到大气中时会发生什么。现在我们知道PETM事件不是一个独特的事件,最近发生了这种情况,“斯托特说。

该研究提出了一些警告。大部分海床尚未开发,因此科学家们并不了解二氧化碳储层的全部范围。这些地质资源没有温室气体清单。海洋变暖不均匀,因此很难预测海底碳储层何时何地受到影响。需要更多的研究来回答这些问题。

然而,该研究表明,海底碳储层易受海洋变暖的影响。

根据该研究,“这些地质碳储量未明确纳入当前的海洋碳预算”,并用于模拟气候变化的影响。然而,“即使只有一小部分非采样热液系统含有单独的气体或液态二氧化碳阶段,它也会显着改变全球海洋碳预算。”

斯托特说:“海洋中液态,水合态和气态二氧化碳积聚的发现尚未得到解释,因为我们最近才知道这些储层存在,我们不知道它们在很大程度上影响了全球变化。

“这项研究表明,我们错过了海洋碳预算的关键组成部分。它表明这些地质储层可以从海洋中释放出大量的碳。我们的论文表明这个过程之前已经发生过,可能会再次发生“。

研究的作者是南加州大学的Lowell Stott,澳大利亚国立大学的Kathleen M. Harazin和瑞典隆德大学的Nadine B. Quintana Krupinski。美国为该研究提供的资金来自国家科学基金会的海洋地质和地球物理学资助()。