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【研究】人工加速巖石風(fēng)化可吸收大量二氧化碳,增加糧食產(chǎn)量

 藍(lán)林觀海 2021-01-15

巖石,特別是火山活動(dòng)形成的巖石,在保持地球長期氣候穩(wěn)定和二氧化碳在陸地、海洋和大氣之間循環(huán)流動(dòng)方面起著至關(guān)重要的作用。幾十年來,科學(xué)家們已經(jīng)知道巖石風(fēng)化作用(山體和土壤中礦物質(zhì)的化學(xué)分解作用)可將大氣中的二氧化碳去除,并將其轉(zhuǎn)化為地球表面和海洋沉積物中的穩(wěn)定礦物。但由于這是一個(gè)持續(xù)了數(shù)百萬年的弱過程,無法抵消人類活動(dòng)造成的現(xiàn)代全球變暖。

地球表面的巖石會(huì)受到受化學(xué)、生物、氣候和板塊構(gòu)造的影響,當(dāng)二氧化碳與土壤和海洋中的水結(jié)合生成碳酸時(shí),就出現(xiàn)了化學(xué)風(fēng)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(gòu)成的,是大多數(shù)火成巖的主要成分,當(dāng)火山物質(zhì)冷卻和硬化時(shí)形成,這些巖石占地球陸地表面的15%。

英國和美國科學(xué)家最近的一項(xiàng)研究顯示了加速巖石風(fēng)化速率的可能性。巖石風(fēng)化作用的增強(qiáng)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(qiáng)糧食安全成為可能。在中國、印度、美國和巴西的所有農(nóng)田土壤中添加細(xì)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(qiáng)風(fēng)化的一個(gè)引人注目的方面是,在控制環(huán)境研究中,包括玄武巖改良土壤,谷物產(chǎn)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(yǎng)素,這些營養(yǎng)素可以提高產(chǎn)量,增加農(nóng)作物產(chǎn)量。鈣、鉀和鎂等礦質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)創(chuàng)造了更健康的土壤。
根據(jù)2015年巴黎氣候協(xié)議,各國承諾將全球變暖限制在比工業(yè)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(fù)排放)對(duì)于避免氣候變化后果非常必要,因?yàn)榇髿舛趸嫉钠骄鶋勖^100年。各國需要一套解決方案來創(chuàng)造負(fù)排放,加速巖石風(fēng)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。

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