最近的研究表明，多達50%的固碳深度變化可歸因於海底地形。碳循環涉及大氣、海洋和大陸之間的碳轉移，在控制地球氣候方面起著至關重要的作用。造成這個循環的因素有很多：火山爆發和人類活動向大氣中釋放二氧化碳，而森林和海洋則充當吸收匯，吸收這些二氧化碳。

新研究強調了洋底地形在海洋碳封存中的關鍵作用，解釋了過去8,000萬年中多達50%的碳封存變化，並對氣候變遷策略和行星研究產生了影響。衛星捕獲的大西洋西部海盆測深資料及其洋底特徵圖。資料來源：美國國家海洋暨大氣總署國家環境衛星與資訊服務部

理想情況下，這個系統能平衡二氧化碳的排放和吸收，以維持穩定的氣候。碳封存是當前應對氣候變遷的策略，旨在加強這種平衡。

一項新的研究發現，海底的形狀和深度可以解釋過去8,000 萬年來海洋固碳深度變化的50%。在此之前，這些變化都是由其他原因造成的。科學家早就知道，海洋作為地球上最大的碳吸收體，直接控制大氣中二氧化碳的含量。但是，直到現在，人們還不太清楚地球歷史上海底地形的變化究竟是如何影響海洋固碳能力的。

研究結果和方法

論文第一作者、加州大學洛杉磯分校地球、行星和太空科學博士生馬修-博古米爾（Matthew Bogumil）說：”我們首次證明，海底的形狀和深度在長期碳循環中發揮著重要作用。”

長期碳循環有許多活動部分，它們都在不同的時間尺度上發揮作用。其中一個部分就是海底測深–海底的平均深度和形狀。而這又受到大陸和海洋的相對位置、海平面以及地函內部流動的控制。根據古氣候資料集校準的碳循環模型是科學家了解全球海洋碳循環及其如何應對自然擾動的基礎。

圖表顯示了海平面以下0-35,000 英尺範圍內的若干海底特徵。資料來源：美國國家海洋暨大氣總署教育辦公室

論文的共同作者、賓州州立大學地球科學教授Tushar Mittal 說：”通常，地球歷史上的碳循環模型都將海底測深視為一個固定或次要的因素。”

發表在《美國國家科學院院刊》上的這項新研究重建了過去8000萬年的水深測量，並將數據輸入一個測量海洋碳固存的電腦模型。研究結果表明，海洋鹼度、方解石飽和狀態和碳酸鹽補償深度在很大程度上取決於海底淺層部分（約600 公尺或以下）的變化以及海洋深層區域（大於1000 公尺）的分佈。這三個指標對於了解碳如何儲存在海底至關重要。

研究人員還發現，在目前的地質年代，即新生代，水深測量本身就佔碳封存觀測變化的33%-50%，並得出結論認為，由於忽略了水深測量的變化，研究人員錯誤地將碳封存的變化歸因於其他不太確定的因素，如大氣中的二氧化碳、水體溫度以及被河流沖入海洋中的矽酸鹽和碳酸鹽。

博古米爾說：”了解長期碳循環的重要過程，可以更好地為科學家們研究基於海洋的二氧化碳清除技術提供信息，以應對當今的氣候變化。透過研究大自然過去的所作所為，我們可以更多了解海洋封存在減緩氣候變遷方面可能取得的成果和實用性。

海底的形狀和深度可能是碳封存的最大影響因素，而這個新認識也有助於在宇宙中尋找宜居行星。

合著者、加州大學洛杉磯分校教授兼地球、行星和太空科學系主任卡羅琳娜-利斯高-貝爾泰羅尼（Carolina Lithgow-Bertelloni）說：”在觀察遙遠的行星時，我們目前只有一套有限的工具來提示我們它們的宜居潛力。的內部演化與其表面環境連結。

「這項突破只是研究人員工作的開端。」博古米爾說：『既然我們已經知道水深測量在總體上有多麼重要，我們計劃利用新的模擬和模型，更好地了解不同形狀的海底將如何具體影響碳循環，以及碳循環在地球歷史上的變化情況，尤其是早期地球，當時大部分陸地都在水下。

編譯來源：ScitechDaily