科學(xué)家量化了全球火山二氧化碳的排放 估算地球上的碳排放總量

 

盡管俯沖作用掩埋的碳量以及火山和構(gòu)造裂縫釋放的碳量通常處于穩(wěn)定狀態(tài)，但在過去的5億年中，大約有四倍被大型火山事件(100萬平方公里或更多平方公里)的出現(xiàn)所破壞。 (加拿大地區(qū))巖漿在數(shù)萬年至100萬年的時(shí)間范圍內(nèi)釋放。

 

這些“大火成巖省”對(duì)大量的碳進(jìn)行了脫氣(估計(jì)高達(dá)30,000 Gt，大約相當(dāng)于如今地表43,500 Gt碳的70%)。

 

碳循環(huán)失衡會(huì)導(dǎo)致全球快速變暖，硅酸鹽風(fēng)化率的變化，水文循環(huán)的變化以及棲息地的總體快速變化，這些變化可能會(huì)導(dǎo)致地球自身重新平衡而導(dǎo)致物種滅絕。

 

小行星/流星(爆炸物)也造成了類似的碳災(zāi)難，例如，六千五百萬年前在中美洲尤加坦地區(qū)發(fā)生的巨大Chixculub撞擊-恐龍和當(dāng)時(shí)大多數(shù)其他動(dòng)植物滅絕的事件被歸屬。

 

對(duì)五個(gè)火山進(jìn)行的全年監(jiān)測(cè)顯示，火山噴發(fā)前數(shù)小時(shí)至數(shù)月內(nèi)，火山氣體中二氧化碳相對(duì)于二氧化硫的水平發(fā)生系統(tǒng)性變化。深碳天文臺(tái)的火山學(xué)家布倫丹·麥考密克(Brendan McCormick)在這里在巴布亞新幾內(nèi)亞的拉包爾火山安裝了DECADE(深層碳脫氣)子類MultiGAS監(jiān)測(cè)設(shè)備。

 

澳大利亞研究人員Balz Kamber和Joseph Petrus表示：“ Chicxulub事件……極大地破壞了大氣中氣候活性氣體的預(yù)算，導(dǎo)致短期突然降溫和中期強(qiáng)烈變暖。”

 

“因此，在迅速破壞C(碳)循環(huán)并可能超過臨界擾動(dòng)大小方面，一些大型的硼化物撞擊與人類世相當(dāng)。”

 

火山連接

 

DCO專家估計(jì)，自上一個(gè)11700年前的冰河時(shí)代以來，活躍的1500座火山中約有400座今天正在排放CO2。另有670個(gè)可能正在產(chǎn)生擴(kuò)散排放，其中102個(gè)已經(jīng)記錄在案。其中，自更新世時(shí)期(距冰河時(shí)代250萬年前)以來尚未爆發(fā)的22座古火山正在釋放大量氣體。因此，所有年輕和非常老的火山都可能排放CO2。

 

當(dāng)今，對(duì)世界上許多最活躍的火山而言，當(dāng)今的CO2，二氧化硫和硫化氫的排放速率得以量化，這在一定程度上要?dú)w功于微型，耐用，廉價(jià)儀器的發(fā)展。

 

幾座火山已經(jīng)與永久性氣體儀器監(jiān)測(cè)站連接在一起，以獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)讀數(shù)，從而改善了美國(guó)，意大利，哥斯達(dá)黎加和其他地方的政府和大學(xué)的監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)在，在五大洲的火山上存在約30個(gè)協(xié)同操作的氣體監(jiān)測(cè)站，它們可以持續(xù)監(jiān)測(cè)排放。

 

在DCO的DECADE(深層碳除氣)子小組的科學(xué)家的引領(lǐng)下，這些技術(shù)和裝置幫助徹底改變了無法接近或危險(xiǎn)的火山爆發(fā)地點(diǎn)的數(shù)據(jù)收集。將獲得的數(shù)據(jù)與歷史悠久的地面和衛(wèi)星系統(tǒng)的讀數(shù)相結(jié)合。

 

最近的研究表明，如今被認(rèn)為已釋放出可測(cè)量量的CO2的火山數(shù)量。DECADE研究人員在2013年估計(jì)有150個(gè)，確認(rèn)了200多個(gè)火山系統(tǒng)在2005年至2017年期間排放了可測(cè)量的CO2量。其中，有多個(gè)超薄脫氣超區(qū)域得到了記錄(例如，黃石公園，美國(guó)，美國(guó)東部非洲大裂谷，非洲以及中國(guó)的Technong火山省(僅舉幾例)。如今，與活性火山口相比，擴(kuò)散脫氣被認(rèn)為是CO2源。

 

DCO的遺產(chǎn)包括：捕獲來自世界各地的火山和非火山源的CO2通量信息。

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