研究发现气候变暖会加速全球磷风化

记者16日获悉，基于全球表土数据集，来自中国科学院地质与地球物理研究所等单位的科研人员，评估了气候和非气候要素对全球化学风化过程中磷释放的影响，建立了温度和磷风化的定量关系。基于此，他们发现，气候变暖会加速全球磷风化。相关研究成果在线发表于《科学进展》杂志。

磷是构成生物体细胞的基本元素之一，对海洋生物的生长和繁殖至关重要，可以决定海洋生物圈的大小。在生态系统中，磷主要来自陆地化学风化过程中磷酸盐的溶解，也就是磷风化。

以往的研究显示，气候对磷风化有显著影响。多种温度与磷风化之间的定量关系已被应用于全球模型中，以理解地球历史上耦合的生物地球化学循环过程。“然而，基于实证数据的气候与磷风化之间的定量研究仍然缺乏。”论文共同通讯作者、中国科学院地质与地球物理研究所副研究员郭利成说。

针对这一科学问题，科研人员集成了14322个全球表土的环境因子和主量元素数据，建立了温度和磷风化的定量关系，并基于数值模型构建了全新的磷风化通量与全球平均温度的关系。

数据集成结果揭示，温度调控着全球尺度土壤中磷元素的迁移，当温度超过12℃时，土壤中的磷含量显著下降。“增温引发全球磷风化通量的增加会导致海洋生产力升高，水体氧气快速消耗，有机碳在海洋沉积物中大量埋藏，进而引发全球降温。”郭利成说，新的研究结果也证明，磷风化增强是大洋缺氧事件的一个重要驱动机制。

郭利成表示，从增温引发全球磷风化加速的结论可以进一步推测，未来人类碳排放造成的增温很可能会导致全球土壤磷的快速流失，这将危及全球农业生产和海洋生态系统。