侵蝕與風化如何影響地球數百萬年來的碳預算
地球表面的平均溫度數億年來的波動幾乎不超過20℃,而有助於生命存活在地球上。要維持如此穩定的溫度,地球勢必擁有一種「恆溫裝置」能以地質時間尺度來調節大氣中的二氧化碳濃度,進而影響全球溫度。在此恆溫裝置當中,岩石的侵蝕與風化作用是相當重要的一環。由慕尼黑大學的地質學家Aaron
Bufe跟德國地球科學研究中心的Niels
Hovius主持的研究團隊,最近模擬了這些作用對於大氣二氧化碳的影響。他們得到了令人驚訝的結果:透過風化反應捕捉到最多二氧化碳的地方為地勢較低、侵蝕速率一般的山脈,而非侵蝕速率最快的山區。
風化作用發生在岩石與水和空氣接觸的地方。「矽酸鹽風化的時候會從大氣中移除二氧化碳,之後以碳酸鈣的形式沉澱下來。相較之下,其他礦物相的風化作用,比方說碳酸鹽、硫化物或是岩石中的有機碳,則會釋放出二氧化碳。這些反應一般來說比矽酸鹽的風化速率快上許多,」Hovius表示。「結果便是造山作用對碳循環產生的影響是相當複雜的。」
Aaron Bufe正在觀察岩石受到的風化作用。 來自:C. Trepmann