巖石,特別是火山活動形成的巖石,在保持地球長期氣候穩(wěn)定和二氧化碳在陸地、海洋和大氣之間循環(huán)流動方面起著至關重要的作用。幾十年來,科學家們已經(jīng)知道巖石風化作用(山體和土壤中礦物質(zhì)的化學分解作用)可將大氣中的二氧化碳去除,并將其轉(zhuǎn)化為地球表面和海洋沉積物中的穩(wěn)定礦物。但由于這是一個持續(xù)了數(shù)百萬年的弱過程,無法抵消人類活動造成的現(xiàn)代全球變暖。
地球表面的巖石會受到受化學、生物、氣候和板塊構(gòu)造的影響,當二氧化碳與土壤和海洋中的水結(jié)合生成碳酸時,就出現(xiàn)了化學風化。大約95%的地殼和地幔(地殼和地核之間的厚層)是由硅酸鹽礦物構(gòu)成的,是大多數(shù)火成巖的主要成分,當火山物質(zhì)冷卻和硬化時形成,這些巖石占地球陸地表面的15%。
英國和美國科學家最近的一項研究顯示了加速巖石風化速率的可能性。巖石風化作用的增強既能減緩全球變暖,又能改善土壤健康,使作物更有效地種植和加強糧食安全成為可能。在中國、印度、美國和巴西的所有農(nóng)田土壤中添加細粉碎的硅酸鹽巖石,如玄武巖,可能每年從大氣中清除超過20億噸的二氧化碳。
增強風化的一個引人注目的方面是,在控制環(huán)境研究中,包括玄武巖改良土壤,谷物產(chǎn)量提高了大約20%。隨著玄武巖天氣的變化,它增加了重要的植物營養(yǎng)素,這些營養(yǎng)素可以提高產(chǎn)量,增加農(nóng)作物產(chǎn)量。鈣、鉀和鎂等礦質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)創(chuàng)造了更健康的土壤。
根據(jù)2015年巴黎氣候協(xié)議,各國承諾將全球變暖限制在比工業(yè)化前水平高出2攝氏度以下。這將需要大幅削減溫室氣體排放。從空氣中提取二氧化碳(也稱為負排放)對于避免氣候變化后果非常必要,因為大氣二氧化碳的平均壽命超過100年。各國需要一套解決方案來創(chuàng)造負排放,加速巖石風化就是重要手段之一,可以幫助人類擺脫我們今天所處的困境。
延伸學習英語關鍵詞:
巖石風化:rock weathering
玄武巖:basalt
負排放:negative emissions