山区生长影响温室效应

是一个极端的岛屿：严重的地震和台风屡次袭击该地区并改变景观，有时甚至是灾难性的。这使得成为地球科学的绝佳实验室。例如，岛中心的侵蚀过程比岛南部的腐蚀过程快一千倍。侵蚀速率的这种差异影响了岩石的化学风化作用，并产生了对我们星球上数百万年碳循环的洞察力。

由德国地球科学研究中心(GFZ)的Aaron Bufe和Niels Hovius领导的一组研究人员现在已经利用了不同的侵蚀速率，并研究了岩石的隆起和侵蚀如何确定碳排放和吸收的平衡。令人惊讶的结果：在高腐蚀速率下，风化过程释放出二氧化碳;在低腐蚀速率下，它们会从大气中隔离碳。该研究将发表在《自然地球科学》上。

所有这些背后都是构造和化学过程。特别是在快速增长的山区，构造抬升和侵蚀不断将新鲜的岩石物质从地下带走。在那里，它暴露于溶解或改变岩石的循环酸性水中。根据岩石类型的不同，这种风化对地球气候的影响也大不相同。例如，如果土壤中的碳酸与硅酸盐矿物接触，则会沉淀出石灰石(碳酸钙或CaCO3)，然后碳在其中结合很长时间。

对于硫铁矿和石灰石等含硫矿物的组合，情况恰恰相反。黄铁矿与水和氧气接触时形成的硫酸溶解碳酸盐矿物，从而产生CO 2。人们认为，山区建筑与化学风化之间的这种关系在数百万年的范围内影响着地球的气候。但是，阿尔卑斯山或喜马拉雅山的生长究竟如何影响气候?硅酸盐风化会加速，导致气候变凉吗?还是伴随着全球变暖，硫酸溶解石灰石占主导地位，从而推动了大气中CO 2的浓度上升?

这个问题可以在南部回答。位于俯冲带，亚洲板块在该俯冲带滑动。这种俯冲导致山脉快速生长。岛上的中心已经站了好几百万年，而南端刚刚从海中浮现出来。那里的山脉起伏不大，侵蚀速度相对较慢。在更北的山脉陡峭而高高的北部，新鲜的岩石很快被带到地球表面以进行天气侵蚀。有用的是，南部的岩石是世界上许多年轻山脉的典型特征，主要包含硅酸盐矿物以及一些碳酸盐和黄铁矿。

在他们的研究中，研究人员对以不同侵蚀速率从这些山中收集水的河流进行了采样。根据溶解在河流中的物质，研究人员估算了风化过程中硫化物，碳酸盐和硅酸盐矿物的比例。这些结果使他们既可以估计被隔离的CO 2的量，也可以估算由风化反应释放的CO 2的量。第一作者亚伦·布菲(Aaron Bufe)报告说：“我们发现，在最南端，大气中的CO 2固存占主导地位。但是，在更北部的山区侵蚀速度越来越快，碳酸盐和硫化物的风化速率占主导地位，并且释放了CO 2。 ”

那么，山脉的风化会增加大气中的CO 2吗?亚伦·布菲(Aaron Bufe)表示：“我们可以对做出比较好的表述。看来，由于化学风化作用，在这个最活跃的山区中，化学风化作用是向大气中释放CO 2的净排放者。但是，故事可能会随着沉积物的冲洗而改变。从山上向下被困在广阔的冲积平原上;就像在喜马拉雅山或阿尔卑斯山脚下。

这些沉积物通常富含硅酸盐，其风化将螯合CO 2。此外，山区建筑不仅将含黄铁矿和碳酸盐的沉积岩带到地球表面，而且还使由凝固的岩浆形成的岩石类型包含许多快速风化的新鲜硅酸盐。在我们完全了解风化对地球气候的净影响之前，研究人员要爬一些山。”

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