全球变暖或引发冰河时代：科学家揭示潜在机制

如果地球持续变暖，会发生什么？近期一项研究指出，随着气候变暖，富含养分的径流可能导致浮游生物大量繁殖，从而将大量碳埋藏在海洋中。在低氧条件下，这一过程可能失控，使地球进入冰河时代。

这项研究的发现引发了广泛关注，因为它挑战了几十年来关于地球气候稳定性的传统观点。科学家们一直认为，地球气候是通过岩石风化这一缓慢的自然过程来调节的。这一机制被视为一种稳定的力量，防止温度出现大幅度偏移。

岩石风化与气候调节

在岩石风化过程中，雨水从大气中吸收二氧化碳（CO2），当水与岩石，尤其是花岗岩等硅酸盐岩石相互作用时，岩石逐渐分解。溶解的物质和被捕集的CO2会一起进入海洋，在那里，碳进一步与岩石释放的钙结合，形成贝壳和石灰岩礁。这些物质沉积在海底，将碳固定数亿年，并使大气中的CO2含量逐渐减少。

“随着地球变热，岩石风化加快，从而吸收了更多CO2，使地球再次冷却。”——加利福尼亚大学河滨分校研究员

然而，地质记录却讲述了一个更为戏剧性的故事。有证据表明，在地球最早的冰河时期，冰雪几乎覆盖了整个地球。研究人员认为，这种冻结程度无法仅用一个依靠自我微调的气候系统来解释。

浮游生物与碳埋藏

研究揭示了碳在海洋中的埋藏方式。随着温度升高与大气CO2增加，降雨将更多养分（如磷）带入海洋。这些营养物质会刺激浮游生物生长，它们能够通过光合作用吸收CO2。浮游生物死亡后会沉入海底，带走捕获的碳。这一过程能够从大气中移除碳，并储存在海洋沉积物中。

但在温暖条件下，这一系统会发生变化。浮游生物的增加会降低海洋中的氧气水平。氧气减少时，磷更容易被重新释放回水中。这种磷循环进一步促进浮游生物生长，其腐烂后会进一步消耗氧气，并维持养分循环。随着这个循环的持续，大量碳被埋藏，全球气温开始下降。

气候反馈与冰河时代的可能性

这种反馈并不会温和地稳定地球温度。计算机模拟显示，这种效应强烈到足以引发冰河时代。研究人员将这一过程比作制冷系统的过劳现象。

“夏天时，恒温器设定在26°C左右。当白天室外气温上升时，空调会带走室内多余的热量，直到室温降至26°C，然后停止工作。”——Ridgwell

研究指出，地球古代大气中氧气含量较低，导致气候控制不稳定。这有助于解释为何早期冰河时代几乎“统治”了整个地球。

未来气候趋势与人类影响

如今，大气中的氧气含量要高得多。随着人类活动持续增加大气CO2，地球在短期内会持续变暖。模型表明，最终会出现降温反弹。然而，未来的降温可能不会那么极端，因为更高的氧气水平会削弱海洋中营养物质反馈的强度。

“就像是把恒温器放得更靠近空调。”——Ridgwell

尽管如此，这种影响可能足以导致下一个冰河时代提前到来。Ridgwell强调：“归根结底，我们现在需要专注于如何限制地球持续变暖。无论地球最终会以多么不稳定的方式冷却下来，都不会快到允许我们在有生之年摆脱全球变暖困境。”