記者16日獲悉，基于全球表土數據集，來自中國科學院地質與地球物理研究所等單位的科研人員，評估了氣候和非氣候要素對全球化學風化過程中磷釋放的影響，建立了溫度和磷風化的定量關系。基于此，他們發現，氣候變暖會加速全球磷風化。相關研究成果在線發表于《科學進展》雜志。
磷是構成生物體細胞的基本元素之一，對海洋生物的生長和繁殖至關重要，可以決定海洋生物圈的大小。在生態系統中，磷主要來自陸地化學風化過程中磷酸鹽的溶解，也就是磷風化。
以往的研究顯示，氣候對磷風化有顯著影響。多種溫度與磷風化之間的定量關系已被應用于全球模型中，以理解地球歷史上耦合的生物地球化學循環過程。“然而，基于實證數據的氣候與磷風化之間的定量研究仍然缺乏。”論文共同通訊作者、中國科學院地質與地球物理研究所副研究員郭利成說。
針對這一科學問題，科研人員集成了14322個全球表土的環境因子和主量元素數據，建立了溫度和磷風化的定量關系，并基于數值模型構建了全新的磷風化通量與全球平均溫度的關系。
數據集成結果揭示，溫度調控著全球尺度土壤中磷元素的遷移，當溫度超過12℃時，土壤中的磷含量顯著下降。“增溫引發全球磷風化通量的增加會導致海洋生產力升高，水體氧氣快速消耗，有機碳在海洋沉積物中大量埋藏，進而引發全球降溫。”郭利成說，新的研究結果也證明，磷風化增強是大洋缺氧事件的一個重要驅動機制。
郭利成表示，從增溫引發全球磷風化加速的結論可以進一步推測，未來人類碳排放造成的增溫很可能會導致全球土壤磷的快速流失，這將危及全球農業生產和海洋生態系統。
責任編輯：陸迪
