過(guò)去一個(gè)世紀(jì)的海洋變暖可能正在影響全球碳循環(huán)中最大但最不被理解的組成部分之一：“海洋積雪”的大型深海沉積物。該術(shù)語(yǔ)用于描述落到海底的有機(jī)物和碎屑。該材料是地球上最大的碳匯，是從海洋和大氣中清除二氧化碳的主要機(jī)制。

數(shù)百萬(wàn)年來(lái)這種碳匯的增長(zhǎng)可能是大約5000萬(wàn)年前從大氣中去除二氧化碳的原因，從而導(dǎo)致大約3500萬(wàn)年前從溫室過(guò)渡到冰室氣候。

由澳大利亞悉尼大學(xué)EarthByte集團(tuán)的Adriana Dutkiewicz領(lǐng)導(dǎo)的研究首次嘗試量化過(guò)去1.2億年積累的海洋積雪的大小和速率。

海洋積雪的積累導(dǎo)致厚厚的碳酸鹽層沉積在海底。這些都受到構(gòu)造過(guò)程的影響，并可能經(jīng)歷隆起變成可見(jiàn)的地質(zhì)特征 - 例如著名的白崖多佛(White Cliffs of Dover)。然而，在一定深度以下，雪會(huì)溶解。

Dutkiewicz及其同事模擬了碳酸鹽巖層的形成和溶解，以及它們與地球構(gòu)造板塊的運(yùn)動(dòng)以及向地球地幔的俯沖，這一過(guò)程被稱(chēng)為長(zhǎng)期碳循環(huán)。確定累積速率是建立在海洋鉆探巖心，海底樣本和海洋深度隨時(shí)間變化的全球網(wǎng)絡(luò)上。

他們發(fā)現(xiàn)，在過(guò)去的5000萬(wàn)年中，海洋積雪量增加了一倍，為3500萬(wàn)年前的冰川增加創(chuàng)造了條件。

他們提出結(jié)果表明，喜馬拉雅河系統(tǒng)的形成和德干陷阱在這段時(shí)間內(nèi)的風(fēng)化可能大大增加了海洋生物形成海洋雪碳酸鈣所需的鈣和碳酸氫根離子的供應(yīng)。

“深海碳酸鹽代表了巨大的體積，因此碳酸鹽碳封存到這個(gè)巨大的水槽中的微小變化對(duì)于理解大氣二氧化碳和氣候的凈變化非常重要，”Dutkiewicz說(shuō)。

該研究將幫助氣候科學(xué)家更好地估計(jì)當(dāng)前氣候變化將如何影響海洋積雪作為碳匯的能力。

“我們需要更好地了解海洋儲(chǔ)存二氧化碳的能力將如何受到未來(lái)變暖的影響，”EarthByte團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Dietmar Muller說(shuō)。

“自1800年以來(lái)，海洋酸度增加了30%，降低了海洋儲(chǔ)存碳的能力。