巖石,特別是火山活動形成的巖石,在保持地球長期氣候穩定和二氧化碳在陸地、海洋和大氣之間循環流動方面起著至關重要的作用。幾十年來,科學家們已經知道巖石風化作用(山體和土壤中礦物質的化學分解作用)可將大氣中的二氧化碳去除,并將其轉化為地球表面和海洋沉積物中的穩定礦物。但由于這是一個持續了數百萬年的弱過程,無法抵消人類活動造成的現代全球變暖。
地球表面的巖石會受到受化學、生物、氣候和板塊構造的影響,當二氧化碳與土壤和海洋中的水結合生成碳酸時,就出現了化學風化。大約95%的地殼和地幔(地殼和地核之間的厚層)是由硅酸鹽礦物構成的,是大多數火成巖的主要成分,當火山物質冷卻和硬化時形成,這些巖石占地球陸地表面的15%。
英國和美國科學家最近的一項研究顯示了加速巖石風化速率的可能性。巖石風化作用的增強既能減緩全球變暖,又能改善土壤健康,使作物更有效地種植和加強糧食安全成為可能。在中國、印度、美國和巴西的所有農田土壤中添加細粉碎的硅酸鹽巖石,如玄武巖,可能每年從大氣中清除超過20億噸的二氧化碳。
增強風化的一個引人注目的方面是,在控制環境研究中,包括玄武巖改良土壤,谷物產量提高了大約20%。隨著玄武巖天氣的變化,它增加了重要的植物營養素,這些營養素可以提高產量,增加農作物產量。鈣、鉀和鎂等礦質營養物質創造了更健康的土壤。
根據2015年巴黎氣候協議,各國承諾將全球變暖限制在比工業化前水平高出2攝氏度以下。這將需要大幅削減溫室氣體排放。從空氣中提取二氧化碳(也稱為負排放)對于避免氣候變化后果非常必要,因為大氣二氧化碳的平均壽命超過100年。各國需要一套解決方案來創造負排放,加速巖石風化就是重要手段之一,可以幫助人類擺脫我們今天所處的困境。
延伸學習英語關鍵詞:
巖石風化:rock weathering
玄武巖:basalt
負排放:negative emissions