若地球氣候持續(xù)變暖，未來會(huì)迎來怎樣的變化？近期發(fā)表在《科學(xué)》期刊上的一項(xiàng)研究給出了一個(gè)出人意料的答案：隨著氣溫上升，富含養(yǎng)分的地表徑流會(huì)促使海洋浮游生物大量繁殖，進(jìn)而將大量碳元素封存于海洋。而在低氧環(huán)境下，這一過程可能失控，最終推動(dòng)地球進(jìn)入冰河時(shí)代。

數(shù)十年來，科學(xué)界普遍認(rèn)為地球氣候由巖石風(fēng)化驅(qū)動(dòng)的緩慢自然過程調(diào)節(jié)。該機(jī)制被視作穩(wěn)定氣候的關(guān)鍵，能避免溫度大幅波動(dòng)。具體而言，雨水會(huì)從大氣中吸收二氧化碳（CO?），當(dāng)雨水與花崗巖等硅酸鹽巖石接觸時(shí)，巖石會(huì)逐漸分解。溶解的物質(zhì)與捕獲的CO?一同匯入海洋，碳元素會(huì)進(jìn)一步與巖石釋放的鈣結(jié)合，形成貝殼和石灰?guī)r礁。這些物質(zhì)沉積在海底，將碳固定數(shù)億年，使大氣CO?含量逐步降低。

“地球溫度升高會(huì)加速巖石風(fēng)化，從而吸收更多CO?，讓地球重新冷卻。”論文作者、美國加州大學(xué)河濱分校的Andy Ridgwell解釋道。

但地質(zhì)記錄卻呈現(xiàn)出更具戲劇性的畫面。有證據(jù)顯示，地球最早的冰河時(shí)期，冰雪幾乎覆蓋整個(gè)星球。研究人員認(rèn)為，這種極端凍結(jié)狀態(tài)無法僅用自我微調(diào)的氣候系統(tǒng)來解釋。

這一發(fā)現(xiàn)促使研究團(tuán)隊(duì)尋找打破氣候平衡、引發(fā)極端變化的額外過程。

新研究揭示了海洋碳埋藏的新機(jī)制。隨著氣溫上升和大氣CO?增加，降雨會(huì)將更多磷等養(yǎng)分帶入海洋，刺激浮游生物大量繁殖。浮游生物通過光合作用吸收CO?，死亡后沉入海底，帶走捕獲的碳，從而將大氣中的碳移除并儲(chǔ)存在海洋沉積物中。

然而，溫暖環(huán)境會(huì)改變這一系統(tǒng)。浮游生物增多會(huì)降低海洋含氧量，氧氣減少時(shí)，磷更容易重新釋放到水中，進(jìn)一步促進(jìn)浮游生物生長。浮游生物腐爛會(huì)消耗更多氧氣，維持養(yǎng)分循環(huán)。隨著循環(huán)持續(xù)，大量碳被埋藏，全球氣溫開始下降。

這種反饋并非溫和地穩(wěn)定氣溫，計(jì)算機(jī)模擬顯示，其效應(yīng)足以引發(fā)冰河時(shí)代。Ridgwell將這一過程比作制冷系統(tǒng)過勞：“夏天把恒溫器設(shè)為26℃，白天室外升溫時(shí)，空調(diào)會(huì)帶走室內(nèi)多余熱量，直到室溫降至26℃后停止。但地球的氣候控制并非如此，它可能像恒溫器離空調(diào)太遠(yuǎn)一樣，反應(yīng)不均。”

研究指出，地球早期大氣含氧量較低，導(dǎo)致氣候控制不穩(wěn)定，這或許能解釋為何早期冰河時(shí)代會(huì)出現(xiàn)全球冰封的情況。

如今大氣含氧量高得多，盡管人類活動(dòng)持續(xù)增加大氣CO?，短期內(nèi)地球會(huì)持續(xù)變暖，但模型顯示最終會(huì)出現(xiàn)降溫反彈。不過，未來的降溫可能不會(huì)那么極端，因?yàn)楦叩暮趿繒?huì)削弱海洋中養(yǎng)分反饋的強(qiáng)度。

“這就像把恒溫器移得更靠近空調(diào)。”Ridgwell補(bǔ)充道，即便如此，這種影響仍可能讓下一個(gè)冰河時(shí)代提前到來。

“歸根結(jié)底，我們現(xiàn)在需要專注于限制地球持續(xù)變暖。無論地球最終以何種不穩(wěn)定方式冷卻，都不會(huì)快到讓我們?cè)谟猩陻[脫全球變暖的困境?！盧idgwell強(qiáng)調(diào)。

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原標(biāo)題：《地球一直變暖會(huì)怎樣？可能提前開啟冰河時(shí)代》

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