发布时间:2024-08-26 17:07:02 来源: sp20240826
科技日报北京7月16日电 (记者陆成宽)记者16日获悉,基于全球表土数据集,来自中国科学院地质与地球物理研究所等单位的科研人员,评估了气候和非气候要素对全球化学风化过程中磷释放的影响,建立了温度和磷风化的定量关系。基于此,他们发现,气候变暖会加速全球磷风化。相关研究成果在线发表于《科学进展》杂志。
磷是构成生物体细胞的基本元素之一,对海洋生物的生长和繁殖至关重要,可以决定海洋生物圈的大小。在生态系统中,磷主要来自陆地化学风化过程中磷酸盐的溶解,也就是磷风化。
以往的研究显示,气候对磷风化有显著影响。多种温度与磷风化之间的定量关系已被应用于全球模型中,以理解地球历史上耦合的生物地球化学循环过程。“然而,基于实证数据的气候与磷风化之间的定量研究仍然缺乏。”论文共同通讯作者、中国科学院地质与地球物理研究所副研究员郭利成说。
针对这一科学问题,科研人员集成了14322个全球表土的环境因子和主量元素数据,建立了温度和磷风化的定量关系,并基于数值模型构建了全新的磷风化通量与全球平均温度的关系。
数据集成结果揭示,温度调控着全球尺度土壤中磷元素的迁移,当温度超过12℃时,土壤中的磷含量显著下降。“增温引发全球磷风化通量的增加会导致海洋生产力升高,水体氧气快速消耗,有机碳在海洋沉积物中大量埋藏,进而引发全球降温。”郭利成说,新的研究结果也证明,磷风化增强是大洋缺氧事件的一个重要驱动机制。
郭利成表示,从增温引发全球磷风化加速的结论可以进一步推测,未来人类碳排放造成的增温很可能会导致全球土壤磷的快速流失,这将危及全球农业生产和海洋生态系统。
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