天然的岩石风化过程可能向空气中释放与世界火山一样多的二氧化碳（CO2）。一项于10月4日发表在《自然》杂志上的研究发现，天然风化作用也可能是一个巨大的温室气体排放源。了解这个温室气体的天然来源可能对气候变化情景的建模具有重要意义。
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将过剩碳储存在岩石中以应对气候变化的想法备受争议。虽然在某些情况下，岩石可以作为碳汇（并且一家冰岛公司从空气中吸出二氧化碳并将其转化为岩石方面已经取得了一些初步成功），但它仍然不是解决我们碳问题的灵丹妙药。
地球的岩石中含有大量来自数百万年前动植物遗骸的碳。由地质碳循环也有助于调节地球的温度。在化学风化过程中——当雨水中的化学物质改变岩石中的矿物质时——当某些矿物质受到雨水中弱酸的侵蚀时，岩石可以吸收二氧化碳。化学风化有助于抵消世界火山持续释放的二氧化碳，并且是地球自然碳循环的一部分。
这项新研究测量了二氧化碳从岩石向大气释放的另一个天然过程。新分析的过程发生在形成于古代海底的岩石被推回到地球表面时。这种事件发生在山脉形成时。该事件将岩石中已故生物遗骸的有机碳暴露在空气和水中的氧气下。然后，碳可以与氧气反应并释放二氧化碳。因此，风化岩石可能成为二氧化碳的来源，而不是碳汇。
为了研究岩石中有机碳的风化作用，该团队使用了一种称为铼的示踪元素。铼在岩石中的有机碳与氧气反应时会被释放到水中。
该团队首先计算了地表附近岩石中有机碳的含量，然后确定了哪些岩石受侵蚀暴露得最快。
“当时的挑战是如何将这些全球地图与河流数据相结合，同时考虑不确定性。我们将所有数据输入牛津大学的一台超级计算机，模拟了物理、化学和水文过程的复杂相互作用，”该研究的合著者、牛津大学地球科学家 Jesse Zondervan 在一份声明中说。“通过拼凑这个巨大的地球拼图，我们终于能够估算出这些岩石风化并将其古老碳释放到空气中所产生的总二氧化碳量。”
然后，他们比较了硅酸盐物质的天然岩石风化可以吸收多少二氧化碳，并确定了许多风化作用是二氧化碳来源的大区域。这些二氧化碳释放的热点包括地壳抬升速率高的山脉，如东喜马拉雅山脉、落基山脉和安第斯山脉。岩石有机碳风化的全球二氧化碳释放速率为每年 68 兆吨碳，略高于 2022 年美国因极端天气导致建筑供暖和制冷所排放的二氧化碳量。
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“这大约是目前人类燃烧化石燃料排放的 CO2 的 100 倍，但它与世界各地火山释放的 CO2 量相似，这意味着它是地球自然碳循环中的关键因素，”该研究的合著者、牛津大学地球化学家 Robert Hilton 在一份声明中说。
作者警告说，这些事件可能在地球的过去有所波动，尤其是在造山运动期间，当时涌入地表的岩石可能释放了足够的二氧化碳来影响全球气候。
该团队目前正在研究这种天然二氧化碳释放量在未来一个世纪内如何增加，因为人为引起的气候变化和侵蚀可能会增加天然碳泄漏。
“虽然岩石风化的二氧化碳排放量与当今人类排放量相比很小，但对这些自然通量的更深入了解将有助于我们更好地预测我们的碳预算，”Zondervan 说。
