数千年来,大规模的火山活动将大量的碳海浪送入海洋——现在人类远远超过了这一速度

生活有孔虫

一种活的有孔虫,一种海洋浮游生物,研究人员在实验室培养中培育。为了重建过去的气候,人们从深海沉积物中收集了化石标本。资料来源:Bärbel Hönisch/拉蒙特-多尔蒂地球天文台

研究发现,与现代最接近的情况已不再非常接近。

古代时期的一项新的研究,被认为是最接近自然的模拟时代的现代人类碳排放已经发现巨大的火山活动掀起巨大波澜的碳进入海洋几千年来,但自然没有接近匹配的人类在做什么今天。该研究估计,人类现在引入这种元素的速度是现在的3到8倍,甚至更多。这对水中和陆地上的生命都有潜在的灾难性后果。研究结果发表在本周的杂志上美国国家科学院院刊

研究人员哥伦比亚大学L形体达赫蒂地球天文台检查了556百万年前的海洋情况,称为古世茂 - 何群热最大(PETM)。在此之前,该行星已经比今天更温暖,并且PETM的飙升的二氧化碳水平驱动另一个5至8摄氏度的温度(9至14°F)。海洋吸收了大量的碳,刺激了化学反应,使水变得高度酸性,杀害或损害许多海洋物种。

Bärbel Hönisch海上取样

研究合著者Bärbel Hönisch在波多黎各8英里外的海面附近捕获了有孔虫。标本被带回实验室在受控条件下孵育。资料来源:劳拉·海恩斯/拉蒙特-多尔蒂地球天文台

科学家多年来一直以宠物碳飙升所知,但到目前为止,已经摇摇欲坠,这是造成的。除了火山中,假设包括来自海底泥浆的冷冻甲烷(含碳)的突然溶解,甚至与彗星碰撞。研究人员对空气中存在多氧化碳有多少难以确定,因此海洋中的多大。新的研究巩固了火山理论,释放到空气中的碳量。

这项研究的第一作者劳拉·海恩斯(Laura Haynes)是拉蒙特-多尔蒂大学(Lamont-Doherty)的一名研究生,她说,这项研究与今天有着直接的关系。她说:“我们想知道现在地球系统将如何应对二氧化碳的快速排放。”“PETM并不是一个完美的类比,但它是我们拥有的最接近的东西。如今,事情发展得更快了。”海恩斯现在是瓦萨学院的助理教授。

到目前为止,对始新世极热时期的海洋研究依赖的是来自海洋的少量化学数据,以及基于研究人员输入计算机模型的一定程度的猜测的假设。

这项新研究的作者更直接地回答了这些问题。他们通过在海水中培养被称为有孔虫的微小的有壳海洋生物来实现这一目标,他们将海水配制成类似于古新世-始新世时期的高酸性环境。他们记录了这些生物体在生长过程中是如何将硼元素吸收进壳内的。然后,他们将这些数据与来自太平洋和大西洋海底岩心的有孔虫化石中硼的分析数据进行了比较。这使得他们能够识别与特定碳源相关的碳同位素特征。这表明,火山是主要的来源——可能是由于北大西洋开放,北美北部和格陵兰岛与北欧分离,围绕现在的冰岛的大规模爆发。

研究人员表示,碳脉冲给海洋增加了多达14.9万亿公吨的碳,比之前增加了三分之二。其他人估计,碳脉冲至少持续了4000到5000年。这些碳可能来自火山喷发直接排放的二氧化碳,周围沉积岩的燃烧,以及一些甲烷从海底涌出。随着海洋从空气中吸收碳,水变得酸性很强,并保持这种状态数万年。有证据表明,这导致了很多深海生物的死亡,可能还有其他海洋生物。

今天,人类的排放正在导致大气中的二氧化碳急剧上升,而海洋又在吸收其中的大部分。不同的是,我们引入它的速度比火山快得多——几十年而不是几千年。大气浓度已经从18世纪的百万分之280上升到今天的百万分之415,而且还在继续快速上升。如果海洋没有吸收这么多二氧化碳,大气中的二氧化碳含量就会高得多。与此同时,快速酸化开始给海洋生物带来压力。

“如果你慢慢地添加碳,生物可以适应。如果你做得很快,那就真的是个大问题,”该研究的合著者Bärbel Hönisch说,他是拉蒙特-多尔蒂的地球化学家。她指出,即使在古新世-始新世运动速度较慢的情况下,海洋生物也经历了大量的死亡。她说:“过去发生了一些非常可怕的后果,这对未来来说不是好兆头。”“我们的发展速度超过了过去,后果可能会非常严重。”

参考文献:《古新世-始新世最大热通量的海水碳储量》,劳拉·l·海恩斯和Bärbel Hönisch, 2020年9月14日,美国国家科学院院刊
DOI: 10.1073 / pnas.2003197117

13个评论在“大规模的火山主义中,在数千年的海洋中派出了巨大的碳,即现在的人类远远超过”

  1. 这篇文章写道:“随着海洋从空气中吸收碳,海水变得高度酸性,并保持这种状态数万年。”

    首先,“高酸性”对应的氢离子浓度,即pH值是什么?数亿年来,海洋都是,而且一直是,高度缓冲的,有碳酸盐和硼酸盐缓冲。在黑吸烟者和二氧化碳泉附近,海水呈微酸性。然而,即使是在深海,寒冷的水域,由于有机浮游生物雨水在海底的厌氧分解而增加了二氧化碳,人们也看不到酸性的水。碳酸是一种弱酸,这意味着它在水溶液中只能部分电离。要使海洋达到真正的酸状态,就需要强酸,如硫磺或硫酸,它们可以从火山排放中得到。然而,这并不符合人类活动产生的二氧化碳使海洋以比古新世-始新世时期更快的速度“高酸性”的说法。

    这表明,碳化速率至少与总碳化水平同样重要,甚至更重要。支持这一假设的事实没有证据。最容易受到pH值降低的潜在损害的微生物是所谓的钙化物。它们能够通过消耗能量来改变壳生长界面的pH值。然后他们用黏液和几丁质覆盖方解石/文石来保护它。因此,它们能够在更低的pH值范围内生存,而不是通过死亡动物的壳的溶解所表明的。同样重要的是,这篇文章并没有对pH值进行量化。只提供了非常模糊的术语“高酸性”。

    除了煤,什么样的沉积岩可以“燃烧”?如果是煤,为什么不说呢?

    这篇摘要性的文章并不比原来的研究好。然而,让我感到震惊的是,最初的研究是为了寻找证据来支持一个先入为主的假设,而不是一个“公正的观察者”寻找真相的工作。

  2. 听起来你似乎知道记者在文章中没有给出的答案。
    你可能知道,“高酸性”是7.4 ph值。
    文章中人类产生的二氧化碳和地球产生的二氧化碳之间的比较是相关的,因为人类也在工业中大量使用硫酸和含硫物质,包括采矿、钻井和水力压裂来获取石油,以及用于种植食物的肥料。
    所有这些都遇到了海洋。

    • 马库斯
      你不知道你在说些什么!根据定义,7.4是碱性的。酸性将低于7.0,就像雨水的典型pH值约为5.6。我个人认为,pH值为负的酸性矿井排水系统属于“高酸性”。溶液是酸性还是碱性实际上取决于羟基离子和水合氢离子的比例。如果比例是1,那么溶液是中性的,pH是7.0。如果比值小于1,那么溶液是酸性的。

      你的最后一段其实是在试图为你对化学的误解找借口。yabovip2021

  3. Johnathan蒙特福特|2020年9月15日上午6点52分|回复

    PTEM期间大气的ppm是多少?这感觉像是故意被忽略了……或者仍然是个未知数。它说我们的速度超过了标准,在300年里上升了大约215ppm,但它没有说计划是什么。生长是在始新世?

    • Johnathan蒙特福特|9月15日,2020年6:54|回复

      Ppm增长*
      古*。

      在您的手机上回答的问题,他们认为它比你想说的更好。

  4. 我知道ph值
    我认为作者是在推断,在这一时期,它变得“高酸性”或从理想的7.8向<7移动。在7.4级的火山活动期间,海洋生物被摧毁。
    我相信海洋目前的pH值下降是.1这是关于令人震惊的。

    • 马库斯
      作者没有做出任何推论。她明确地说,“海洋吸收了大量的碳,引发了化学反应,导致海水变得高酸性,……”这种情况持续了“……数万年”。

      你说你是“PH”[SIC]的“意识到”,但你声称从8.2到8.1(“.1”)的推测下降令人震惊,同时有7.8个是“理想的。““理想”pH是特异性的物种,可能反映了物种演变的环境的pH值。通过消耗额外能量,钙化剂能够从最佳pH中耐受大于0.1单元的一系列pH。对于生活在上升区的底栖生物来说尤其如此,其中pH值在几分钟内可能会显着变化。

      “意识到”是一个您不了解在您想要别人相信的级别的pH值的准备。您的陈述表明,您实际上与pH或海洋环境几乎没有经验。

  5. 酸化的一个后果是,每一个溶解在海洋中的二氧化碳分子的碳酸盐离子浓度几乎都是一比一的下降。预计到本世纪末,大气中二氧化碳的浓度将翻一番;因此,到2100年,海洋表面的碳酸盐离子浓度将减少近一半。虽然酸化对珊瑚和贝类的负面影响是众所周知的,但有一种机制会影响构成大多数海洋食物网基础的生命。
    在海洋的大片区域,铁的缺乏控制着浮游植物的生长和生产力。虽然海洋环境中的大多数溶解铁与有机分子复杂,但不稳定的无机铁种类(不稳定铁)的皮摩尔量保持在透光带内,是真核浮游植物特别是硅藻的重要铁源。硅藻对不稳定铁利用的基因组研究之前已经揭示了新的铁响应转录本,包括铁富集蛋白ISIP2A,但获取微微摩尔不稳定铁的机制仍然未知。在这里,我们表明,ISIP2A是一种植物转铁蛋白,独立和收敛地演化出碳酸盐离子配位铁结合。ISIP2A的缺失破坏了三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)的高亲和力铁吸收,并通过与人转铁蛋白互补恢复了这种吸收。ISIP2A通过内吞作用被内化,而对海水碳酸体系的操纵显示出对不稳定铁离子和碳酸根离子浓度的二阶依赖性。在三角草中,不稳定铁离子和碳酸盐离子的协同作用发生在环境相关的浓度下,揭示了碳酸盐的有效性共同限制了铁的吸收。植物转铁蛋白序列具有广泛的分类分布和丰富的海洋环境基因组数据,表明酸化导致的海水碳酸盐离子浓度下降将对这一全球重要的真核生物铁获取机制产生负面影响

    • 你的回复显然是抄袭的,没有注明出处。你懂吗?

      我以前挑战了你“看看这个图形,并再次告诉我你认为的pH值为7.4应该被称为:”你忽略了这个问题。我会为你回答它。邻近pH7.4是示例“血液”。你希望人们相信我们和其他动物通过我们的血管训练是“高度酸性?”

      如果你真的想学习一些东西,而不是剪切和粘贴超出你理解水平的东西,试着读我写的其他东西:
      http://wattsupwiththat.com/2015/09/15/are-the-oceans-becoming-more-acidic/

  6. 哦,克莱德,
    你和你那愚蠢的网络钓鱼计划有用吗?

    是的,我当然明白我写的是什么。您是否了解您对上述研究的关注范围?

    很明显,你对自然界的基本要素有很好的了解,但却不太适应。多学科的方法或更广泛的洞察力可能是最有价值的。但你更倾向于反驳,指的是在大海中央的吸烟者不知怎么的,离海岸线只有5英里。
    无论你的渴望学术对抗,人类正在摧毁海洋,以及许多其他生态系统和其他动物的自然栖息地。
    好好利用你的头脑,找出我们的行为(智人)与地球现有自然流的许多层的破坏之间的关联。
    我们已经并将继续是这个星球最具影响力的毁灭源头。
    为什么要读那些令人毛骨悚然的链接和敌意?找到那个有意义的家伙,也许你能成为解决方案的一部分……

    • 你声称是在早上5:59写的评论,尽管它看起来一点都不像你以前的风格和词汇?不如解释一下半道上的句子“这里我们展示了ISIP2A…”
      在谈论自己时,你是否习惯使用“皇家”?您是一个不理解您支持的主题的欺诈。这可能解释了你支持它的原因。很容易欺骗那些不明白他们被告知的人。

      我要指出的是,研究的质量很差,显然是在传教,并且质疑你毫无疑问接受的研究结论。对生态系统最大的威胁之一是那些认为自己了解问题的人,但他们并不了解问题,并提供不恰当的“解决方案”。“通往地狱的路是由善意铺成的。”

      • 离题了,克莱德,学术对抗者。
        我所说的是事实并借给您在食物链中复杂的共生网的故意狭隘的焦点远远超过您可以理解的。显然。

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