據外媒報導，南安普頓大學的科學家們發現，廣泛的火山帶在地質時期一直負責排放和清除大氣中的二氧化碳，這穩定了地球表面的溫度。 研究人員與悉尼大學、澳大利亞國立大學、渥太華大學和利茲大學的同事合作，探索了在過去4億年裡固體地球、海洋和大氣中各種過程的綜合影響。 他們的研究結果發表在《自然-地球科學》雜誌上。

地球表面岩石的化學成分的改變分解被稱為化學風化。 它是至關重要的，因為風化的產物（像鈣和鎂這樣的元素）通過河流被衝到海洋，在那裡形成鎖住二氧化碳的礦物質。 這種反饋機制在地質時期調節著大氣中的二氧化碳水準，並反過來調節全球氣候。

研究主要作者、南安普頓大學地球科學副教授、圖靈研究所研究員Tom Gernon博士說：”在這方面，地球表面的風化作用是一個地質恆溫器。 但事實證明，由於地球系統的複雜性，基本的控制措施很難確定。 ”

澳大利亞國立大學海洋和氣候變化教授、該研究的共同作者Eelco Rohling解釋說：「許多地球過程是相互聯繫的，而且在過程和它們的影響之間有一些重大的時間滯後。 因此，瞭解地球系統反應中特定過程的相對影響一直是一個棘手的問題。 ”

為了瞭解這種複雜性，研究小組構建了一個新的「地球網路」，其中包括機器學習演算法和板塊構造重建。 這使他們能夠確定地球系統內的主要相互作用，以及它們如何隨時間演變。

研究小組發現，大陸火山弧是過去4億年來風化強度的最重要驅動力。 今天，火山弧由一系列火山組成，例如南美洲的安第斯山脈和美國的喀斯特山脈。 這些火山是地球上最高和侵蝕最快的一些特徵。 由於火山岩是破碎的和化學反應性的，它們被迅速風化並沖入海洋。

南安普頓大學地球化學教授、該研究的共同作者Martin Palmer說：”這是一個平衡的行為。 一方面，這些火山排放了大量的二氧化碳，增加了大氣中的二氧化碳水準。 另一方面，這些火山也通過快速的風化反應説明清除這些碳。 ”

該研究對一個長期持有的概念表示懷疑，即地球在數千萬到數億年內的氣候穩定性反映了海底和大陸內部風化的平衡。 “陸地和海底之間的這種地質’拉鋸戰’作為地球表面風化的主要驅動力的想法沒有得到數據的支援，”Gernon博士說。

“不幸的是，這些結果並不意味著大自然將把我們從氣候變化中拯救出來，”Gernon博士強調說。 “今天，大氣中的二氧化碳水準比過去300萬年中的任何時候都要高，而人類驅動的排放約為火山二氧化碳排放的150倍。 在過去很長時間里似乎拯救了地球的火山弧根本沒有達到説明抵消今天的二氧化碳排放所需的規模。 ”

但是該團隊的發現仍然為社會如何管理當前的氣候危機提供了關鍵的見解。 人工加強岩石風化–岩石被粉碎並散佈在土地上以加快化學反應速度–可以在安全地從大氣中清除二氧化碳方面發揮關鍵作用。 該團隊的研究結果表明，通過使用鈣鹼性火山材料（那些含有鈣、鉀和鈉的材料），如在火山弧環境中發現的那些材料，可以最佳地部署這種計劃。

“這絕不是解決氣候危機的靈丹妙藥–我們迫切需要按照IPCC的減排途徑減少二氧化碳的排放。” Gernon博士總結說：「我們對長期風化反饋的評估可能有助於設計和評估大規模強化風化計劃，這隻是應對全球氣候變化所需的步驟之一。 ”