海洋表面二氧化碳能力的临界点可能会加速气候变化

海洋表面二氧化碳能力的临界点可能会加速气候变化下降的原因是出现了一个低碱度水的表层，阻碍了海洋吸收二氧化碳的能力。碱度是一种化学特性，它影响到二氧化碳在海水中的溶解能力。作者说，尽管由于全球努力限制温室气体排放，研究中使用的排放情景不太可能，但这些发现揭示了一个以前未知的临界点，如果被激活，将对全球变暖踩下一记重重的刹车。得克萨斯大学地球物理研究所研究员MegumiChikamoto说："我们需要考虑这些最坏的情况，以了解我们的二氧化碳排放不仅在本世纪，而且在下世纪和下下世纪可能对海洋产生的影响。"这项研究发表在《地球物理研究通讯》杂志上。2017年，墨西哥湾上空的波涛汹涌的海面。德克萨斯大学地球物理研究所领导的研究发现，未来的变暖可能引发海洋表面的化学变化，从而加速全球变暖。资料来源：杰克逊地球科学学院/Tiannong"Skyler"Dong海洋吸收了人类产生的大约三分之一的二氧化碳排放。气候模拟以前显示，海洋对二氧化碳的吸收随着时间的推移而减慢，但没有人考虑将碱度作为一种解释。为了得出结论，研究人员重新计算了450年模拟的各个部分，直到他们发现碱度是导致减缓的一个关键原因。根据研究结果，这种影响始于极端的气候变化，它使降雨量增高并减缓了洋流。这使得海洋表面覆盖着一层温暖的淡水，不容易与下面更冷、碱性更大的水混合。随着这个表层变得更加饱和，其碱度下降，其吸收二氧化碳的能力也随之下降。最终的结果是，表层成为吸收二氧化碳的障碍。这意味着更少的温室气体进入海洋，更多的温室气体被留在了大气中。这反过来又产生了更快的变暖，从而维持并加强了低碱度的表层。共同作者，德克萨斯大学地球物理研究所的附属研究员和科罗拉多大学的副教授PedroDiNezio说，这一发现有力地提醒我们，世界需要减少二氧化碳的排放以避免跨越这个和其他临界点。他说："无论是这一现象还是冰原的崩溃，在我们的未来有可能潜伏着一系列相关的危机，我们需要不惜一切代价避免。他说，下一步是要弄清楚碱性机制是否在更温和的排放情况下被触发。"共同作者、曾为政府间气候变化专门委员会2021年气候报告做出贡献的科罗拉多大学教授NikkiLovenduski说，该研究的发现将帮助科学家对未来的气候变化做出更好的预测。她说："这篇论文表明，气候变化问题可能会因为一些尚不清楚的事情而加剧。但是这项特殊的研究所揭示的海洋气候反馈机制将开辟新的研究途径，帮助我们更好地了解碳循环、过去的气候变化，也许还能为未来的问题提出解决方案。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1348565.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1348565.htm

古代岩石释放的二氧化碳被发现与世界上所有火山释放的一样多

古代岩石释放的二氧化碳被发现与世界上所有火山释放的一样多加拿大麦肯齐河两岸的沉积岩，这是一个主要的河流流域，岩石风化是二氧化碳的来源。图片来源：罗伯特-希尔顿这些结果对气候变化情景建模具有重要意义，但目前气候建模还没有捕捉到岩石风化释放的二氧化碳。未来的工作重点将是人类活动是否会增加岩石风化释放的二氧化碳，以及如何控制这种情况。认识碳循环的范式转变牛津大学领导的一项新研究推翻了自然岩石风化作为二氧化碳汇的观点，表明自然岩石风化也可作为一个巨大的二氧化碳源，其作用可与火山相媲美。该研究成果于10月4日发表在《自然》（Nature）杂志上，对模拟气候变化情景具有重要意义。加拿大偏远的麦肯齐山脉高处的页岩含有大量岩石有机碳，是二氧化碳释放的热点地区。资料来源：罗伯特-希尔顿岩石与碳循环岩石中蕴藏着大量的碳，它们是数百万年前动植物的古老遗骸。这意味着"地质碳循环"就像一个恒温器，帮助调节地球的温度。例如，在化学风化过程中，当某些矿物质被雨水中的弱酸侵蚀时，岩石就会吸入二氧化碳。这一过程有助于抵消世界各地火山不断释放的二氧化碳，并构成地球自然碳循环的一部分，使地球表面在十亿年或更长的时间里一直适合生命居住。发现新的二氧化碳释放机制然而，这项新研究首次测量了岩石向大气释放二氧化碳的另一个自然过程，发现它与世界各地火山释放的二氧化碳一样重要。目前，大多数自然碳循环模型都没有包括这一过程。秘鲁安第斯山脉高地的山体滑坡使充满有机物的岩石风化，从而释放出二氧化碳。资料来源：罗伯特-希尔顿当形成于古代海床上的岩石（植物和动物被埋在沉积物中）被推回到地球表面时，例如，当喜马拉雅山脉或安第斯山脉等山脉形成时，就会发生这一过程。这使得岩石中的有机碳接触到空气和水中的氧气，从而发生反应并释放出二氧化碳。这意味着风化岩石可能是二氧化碳的来源，而不是通常认为的吸收汇。方法和研究结果迄今为止，测量岩石中风化有机碳释放的二氧化碳还很困难。在这项新研究中，研究人员使用了一种示踪元素（铼），当岩石中的有机碳与氧气发生反应时，这种元素就会释放到水中。通过对河水取样测量铼的含量，可以量化二氧化碳的释放量。然而，对全球所有河水进行取样以获得全球估计值将是一项重大挑战。为了扩大地球表面的范围，研究人员做了两件事。首先，他们计算出了地表附近岩石中的有机碳含量。其次，他们计算出了这些有机碳在哪些地方暴露得最快，即在陡峭的山区受到侵蚀的地方。法国南部的严重侵蚀使这些沉积岩暴露在风化过程中，古老的有机碳分解后释放出二氧化碳。资料来源：罗伯特-希尔顿牛津大学地球科学系领导这项研究的研究员杰西-赞德万博士（Dr.JesseZondervan）说："我们面临的挑战是如何将这些全球地图与河流数据结合起来，同时考虑到不确定性。我们将所有数据输入牛津大学的超级计算机，模拟物理、化学和水文过程的复杂相互作用。通过拼凑这幅巨大的行星拼图，我们最终可以估算出这些岩石风化并将其古老的碳排放到空气中时所释放的二氧化碳总量。然后，我们可以将这一数据与硅酸盐矿物的自然岩石风化所能吸收的二氧化碳量进行比较。研究结果发现，在许多大面积区域，风化是二氧化碳的来源，这对目前关于风化如何影响碳循环的观点提出了挑战。二氧化碳释放的热点集中在隆起率高、沉积岩裸露的山脉，如喜马拉雅山脉东部、落基山脉和安第斯山脉。研究发现，岩石有机碳风化产生的全球二氧化碳释放量为每年68兆吨碳。"罗伯特-希尔顿教授（牛津大学地球科学系）是ROC-CO2研究项目的负责人，该项目资助了这项研究："这比现今人类燃烧化石燃料所排放的二氧化碳少约100倍，但却与世界各地火山所释放的二氧化碳量相近，这意味着它是地球自然碳循环中的一个关键角色。"影响和未来方向在地球的过去，这些通量可能发生了变化。例如，在造山运动时期，许多含有有机物的岩石被抬升，二氧化碳的释放量可能会更高，从而影响过去的全球气候。目前和未来的工作正在研究人类活动导致的侵蚀变化，以及人为气候变化导致的岩石升温，会如何增加这种自然碳泄漏。研究小组现在提出的一个问题是，这种二氧化碳的自然释放在未来一个世纪是否会增加。希尔顿说："目前我们还不知道--我们的方法使我们能够提供一个可靠的全球估计值，但还不能评估它将如何变化。""虽然岩石风化释放的二氧化碳与当今人类的排放量相比微不足道，但加深对这些自然通量的了解将有助于我们更好地预测碳预算"，Zondervan博士总结道。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388189.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1388189.htm

全球二氧化碳浓度继续升高

全球二氧化碳浓度继续升高29日，中国气象局对外发布的《2020年中国温室气体公报（总第10期）》（简称“公报”）显示，2020年全球二氧化碳浓度继续升高。公报与联合国世界气象组织（WMO）发布的《2020年WMO温室气体公报》相呼应，报告了中国2020年主要温室气体监测数据情况。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1322387.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1322387.htm

已熄灭的近海死火山可能储存了多达86亿吨的二氧化碳

已熄灭的近海死火山可能储存了多达86亿吨的二氧化碳发表在科学杂志《地质学》上的一项新研究得出结论，葡萄牙海岸的一座死火山可以储存多达1.2-8.6千兆吨的二氧化碳，相当于该国约24-125年的工业排放。作为背景，根据全球碳捕集与封存研究所，在2022年，共有42.6兆吨（0.0426千兆吨）的二氧化碳被国际碳捕集与封存工作从大气中移除。这项新的研究表明，在近海水下火山中进行碳捕集与封存可能是一个有希望的新方向，可以从大气中清除和封存更大量的温室气体。"我们知道包括葡萄牙在内的大多数国家正在努力使经济和我们的人类活动脱碳，这是一个信息，这可能是解决问题的工具之一，"NOVA科技学院的地质学家和该研究的共同作者RicardoPereira说。Fontanelas火山的示意性横截面，表明可能的二氧化碳封存地点。图像/PereiraandGamboa,2023在死火山中储存二氧化碳将依靠一个被称为"原地矿物碳化"的过程。在这个过程中，二氧化碳与某些类型的岩石中的元素发生反应，产生新的矿物，安全和永久地储存二氧化碳。钙、镁和铁等元素与二氧化碳结合，分别形成方解石、白云石和菱镁矿等矿物。含有大量钙、铁和镁的岩石是这一过程的理想候选者，例如构成大多数海底的火山玄武岩。了解到这一点后，研究人员将目标锁定在一座近海火山上，原因是：火山的结构可以为碳的注入和储存提供一个理想的架构，岩石是所涉及的反应的正确类型，而且位置不会离大量人口太近，但也不会太远。大多数碳捕集项目都依赖于将二氧化碳注入多孔沉积盆地，这些盆地被密封以防止气体从储层中迁移。在这些情况下，碳最终会开始形成矿物质，但只有在较长的时间段内，即几十年到几个世纪后才会形成。2016年，研究人员发表的研究结果显示，注入冰岛地下玄武岩的95%的二氧化碳在短短两年内已经矿化。矿化时间的大大缩短使得这一过程更加安全和有效--一旦碳被储存在矿物中，潜在的泄漏等问题就不再是一个问题。阿威罗大学的地质学家和该研究的共同作者DavideGamboa解释说："使矿物碳化真正有趣的是时间。它进入矿物的速度越快，就越安全，而一旦成为矿物，它就是永久性的"。研究人员研究了Fontanelas古火山的储存潜力，该火山部分被埋在离里斯本约100公里的海上，其山峰低于海平面约1500米。为了估计这个地方可能储存的二氧化碳量，作者使用了海上石油勘探期间产生的海底火山的二维和三维地震研究，以及2008年从该地区挖出的样品的数据。挖出的样本含有自然形成的碳酸盐矿物，表明储存碳所需的化学反应已经发生，在这些岩石中有意使碳矿化的努力应该会成功。这些样本还有高达40%的孔隙空间--意味着岩石中存在着可以注入二氧化碳和矿化的空间。研究人员还指出，在火山侧面周围成像的低渗透层可能有助于在二氧化碳被矿化之前将其控制住。虽然这项研究表明Fontanelas火山有很大的潜在碳储存能力，但作者强调，世界上许多其他地方可能有类似的离岸火山，可以成为碳捕获和储存的候选者。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1361423.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1361423.htm

新配方制造的混凝土吸收的二氧化碳要比排放的多

新配方制造的混凝土吸收的二氧化碳要比排放的多制造水泥的过程需要非常高的温度，这通常需要燃烧燃料，过程中当然会排放二氧化碳。这可以通过改用可再生能源来部分抵消，但混合物中的化学反应也会释放大量的二氧化碳，这就更难避免了。据估计，水泥生产占人类二氧化碳排放总量的8%之多。科学家们一直在调整配方，试图减少混凝土的碳足迹，用石灰石代替火山岩，或添加二氧化钛、建筑垃圾、小苏打或采矿过程中通常被丢弃的粘土等成分。其他团队甚至尝试使用微藻来种植所需的石灰石。在新的研究中，WSU的研究人员调查了一种涉及生物碳的新方法，生物碳是一种由有机废物制成的木炭。虽然生物炭以前曾被添加到水泥中，但这次研究小组首先使用混凝土冲洗废水对其进行处理。这提高了它的强度，并允许更高比例的添加剂被混合进去。但最重要的是，生物炭能够从它周围的空气中吸收多达其自身重量23%的二氧化碳。在实验中，研究小组制造了含有30%处理过的生物炭的水泥，并发现由此产生的混凝土是负碳的--它实际上吸收的二氧化碳比生产该材料时排放的二氧化碳还要多。根据研究人员的计算，1公斤（2.2磅）30%的生物碳混凝土比其生产过程中释放的二氧化碳多出约13克（-0.5盎司）。这听起来可能不多，但考虑到普通混凝土通常每1公斤材料要释放约0.9公斤（2磅）的二氧化碳，有着鲜明的差异。研究人员李志鹏和史贤明与新型负碳混凝土的样品图/华盛顿州立大学研究小组说，如果在他们的分析中考虑到下游的差异，总收益可能会更好。例如，将生物炭用于像这种混凝土这样的环保目的，可以将其制成的生物质从可能释放更多二氧化碳的其他命运中转移出来。此外，新的混凝土预计将在其几十年的工作寿命中继续吸收二氧化碳。重要的是，生物炭混凝土还能保持其强度。当28天后测量时，混凝土的抗压强度为27.6兆帕（4,003磅/平方英寸），与普通混凝土差不多。研究人员计划继续优化和扩大该方法，并测试所产生的混凝土的抗风化和其他类型的损害的程度。该研究发表在《材料通讯》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1355635.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1355635.htm

岩石颗粒能吸收足够的二氧化碳来应对气候变化吗？这些公司这么认为

岩石颗粒能吸收足够的二氧化碳来应对气候变化吗？这些公司这么认为一家名为"LithosCarbon"的初创公司将粉碎的玄武岩铺满农田，将二氧化碳封存在岩石中。图片来源：Frontier这是一种被称为"增强风化"的捕获地球供暖二氧化碳的方法，研究人员已经研究了几十年，但在商业化方面却落后于其他新兴技术。由Stripe、Alphabet、Shopify和麦肯锡可持续发展公司领导的碳清除计划Frontier今天宣布了这项交易。欧特克（Autodesk）、H&M集团、摩根大通（JPMorganChase）、Workday、Zendesk、Canva和BoomSupersonic等十多家公司也签署了该协议。这是一种被称为"增强风化"的捕获地球热量二氧化碳的方法，研究人员已经研究了几十年，但在商业化方面却落后于其他新兴技术。他们的承购协议是与农业科技初创公司LithosCarbon签订的，该公司称已开发出一种方法，可根据经验测量通过增强风化捕集了多少碳，而不必依赖模型。从本质上讲，这些公司依靠的是碱性岩石在分解或"风化"时吸收空气中的二氧化碳。在自然界中，当雨水、风或海浪侵蚀岩石时，就会发生这种情况。在没有辅助的情况下，这个捕获二氧化碳的过程可能需要数千年的时间。人们可以通过将玄武岩等岩石磨成砾石或粉尘来加快这一过程。人们可以将玄武岩等岩石碾成碎石或粉尘，以加快这一过程，然后将碾碎的岩石平铺在一片土地上，这样可以增加表面积，让更多环境中的二氧化碳被吸收。Lithos公司将破碎的玄武岩免费提供给农民，让他们在田地里铺展开来；他们可能会用玄武岩来管理土壤的酸碱平衡。玄武岩会与雨水发生反应，以碳酸氢盐的形式吸附空气中的二氧化碳。最终，碳酸氢盐通过地下水流向大海，Lithos预计如此形成的碳酸氢盐将在大海中储存至少1万年或更久。接下来才是真正困难的部分：Lithos公司必须能够告诉公司有多少二氧化碳被捕获并安全地储存起来。该公司表示，它通过采集土壤样本，监测土壤的化学成分来判断二氧化碳的去除量。这一过程源于耶鲁大学的研究。做好这部分工作至关重要，不仅要确保企业物有所值，还要证明它们确实在应对气候变化。麻省理工学院地质学教授奥利弗-贾古兹（OliverJagoutz）说："Lithos公司测量二氧化碳封存量的方法非常具有挑战性。虽然我认为这是一种较新的方法，但我很怀疑这是否能改变游戏规则。"Lithos的测量方法是渐进式的改进，但仍有一些重大问题尚未解决。他补充说，该公司在一份预发表研究报告中分享的数据基本上显示了"绝对的最大估计值，而不幸的是，现实情况要复杂得多"。也就是说，如果不充分考虑土壤中的肥料对这一过程的影响，就有可能高估二氧化碳的封存量。风化增强还有其他潜在的副作用需要尽量避免。一个问题是，过多的碳酸氢盐会淹没任何特定区域，因为这会对生态系统产生影响。开采、粉碎和运输岩石对环境的影响也需要考虑在内。Lithos使用采石场的废料，最大限度地减少对环境的影响。在农场，确保粉尘不会飘散到空气中影响空气质量也很重要。但是，如果所有这些挑战都能克服，贾古茨对增强风化作为应对气候变化的一种策略的前景持乐观态度。他说："我认为，人们尝试新的方法，并带着这些流传的不同想法去实地考察，这是非常好的。"当然，环保倡导者也对企业花钱从大气中清除二氧化碳，而不是集中精力通过向清洁能源转型来防止化石燃料排放表示担忧。为此，Lithos公司首席执行官玛丽-叶（MaryYap）说，她认为公司的战略更像是"拖把"，而不是解决气候变化的万能药。据Frontier公司称，这份价值5710万美元的增强风化承购协议是首份此类协议。到2028年，这笔费用将用于封存超过15.4万吨的二氧化碳，相当于减少约3.4万辆汽车一年的排放量。细算下来，每去除一吨二氧化碳的成本约为370美元，虽然成本仍然很高，但明显比新建工业厂房以每吨约600美元的价格过滤空气中的温室气体要便宜得多。"强化风化作用有可能在很短的时间内以相对较低的成本实现大规模应用，"Frontier公司负责人NanRansohoff说。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402815.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1402815.htm