除了遍布全球的海底火山带，全世界还有大约 1,500 座可能活跃的火山，其中许多位于太平洋“火环”——一个沿着太平洋活跃火山和地震的环带。它们的存在激发了传说和起源故事，例如Nabukelevu 火山喷发的真实故事。
事实证明，火山也提供了重要的气候机制。南安普顿大学的研究人员发现，火山既会释放大气中的二氧化碳 (CO2)，也会移除它，这在数百万年来帮助稳定了地球的表面温度。这些发现最近发表在《自然-地球科学》杂志上。
科学家们与渥太华大学、利兹大学、澳大利亚国立大学 (ANU) 和悉尼大学的同事合作。他们研究了过去 4 亿年间地壳、海洋和大气中过程的综合影响——即海洋如何捕获部分大气 CO2 等不同过程与其他自然发生过程的联系。
[相关：疫情期间碳排放量的下降真的帮助了大气吗？]
“这是一个平衡行为。一方面，这些火山喷出了大量的 CO2，增加了大气 CO2 的含量。另一方面，这些火山本身通过快速的风化反应帮助移除了这些碳，”合著者、南安普顿大学地球化学教授 Martin Palmer 在新闻稿中说道。
研究人员共同创建了一个“地球网络”，利用机器学习算法和板块构造重建。该网络帮助他们解释了地球系统（包括火山系统）中不同相互作用如何随时间变化，以及它们如何影响地球大气中的 CO2。
他们广泛研究的一个过程是化学风化，它释放钙、镁、钾或钠离子。这些元素形成了可以固定大气中 CO2 的矿物质，从而在地质时间尺度上调节全球气候。火山岩被破碎且具有化学反应性，可以迅速风化并进入海洋，帮助捕获 CO2。
这些新发现对长期以来认为海洋是风化作用和自然碳捕获最大驱动因素的观点提出了一些质疑。南安普顿大学地球科学副教授、该研究的首席作者 Tom Gernon 将火山称为帮助调节地球 CO2 水平的“地质恒温器”。当被问及火山是否可以用于缓解当前的危机时，Gernon 指出 CO2 排放量已达到创纪录的高水平。
Gernon 说：“传统上，人们认为全球风化作用是由大陆内部和海洋——海底之间的一种相互作用驱动的。这通常被认为是（风化作用的）主要驱动因素……我们表明，实际上，这可能并非如此。”
这意味着火山也可能在风化过程中发挥重要作用。但是，火山能解决我们创纪录的碳排放和快速变化的气候吗？Gernon 表示，这比看起来要复杂得多。
[相关：为什么我们不能把垃圾烧进火山里？]
Gernon 说：“火山本身当然不是解决方案。如果我们能够设计这个系统，并尝试部署某些成分的岩石作为增强风化工具来吸收 CO2，那可能会发挥一定的作用……但火山岩不是应对气候危机的万灵药。它只能是 IPCC 建议的各种缓解措施所需解决方案中的一部分。”
他希望机器学习工具和收集到的数据能在未来带来涉及火山岩的潜在解决方案。根据《华盛顿邮报》2020 年的一项研究，使用破碎的岩石确实可以从大气中吸收一些 CO2，该研究表明将岩石粉末撒在农田上可以“吸收目前欧洲产生的温室气体的约一半”。这是因为岩石粉末中的碳酸盐成分在接触水时会溶解。 CO2 被吸入形成碳酸氢盐离子，然后当它们被冲入海洋后，会变成储存碳的碳酸盐矿物质。
他表示：“我的一些同事正在研究增强风化矿物碳化——通过研磨矿物进行实验，研究哪些成分和粒径分布（在风化作用方面）效果最好。[...] 这些实验需要完成，以证明这种方法的适用性或有效性。”
