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微生物虽细小但释放至大气中的碳却多得惊人

American Association for the Advancement of Science

随着侵蚀过程啃掉了地球的表面,某些类型的岩石会将其所含的碳素重新释放回大气之中——一项新的研究表明,微生物在这一碳素释放过程中起了相当大的作用。这一发现或能帮助科学家们更好地了解天地间的碳素在百万年的时间尺度中是如何循环的。化学反应以及掩埋的动物会随着时间而让某些碳素从地上转移到地下;与此同时,随着侵蚀过程而暴露于空气的某些类型岩石中的一些碳素则会被释入到空气之中并产生二氧化碳。然而,对这些过程中的后者,即碳的释放则研究得较少。Jordon Hemingway和同事为了对岩石排放的碳素量进行更好的分析,他们研究了台湾的山脉,因为那里的侵蚀率特别高。值得注意的是,岩石层的(或“由岩石生成的”)的有机碳会被截留在土壤中,而土壤的碳素具有独特的同位素特征(或分子量)。利用这些同位素特征及对碳素转化为二氧化碳所需能量的计算,研究人员估计,该地区基岩内的有机碳约有67%会在风化时被释放到大气中。此外,作者说,岩石中产生的有机碳的同位素特征还在微生物的脂肪酸中得到反映,这些微生物驻留在风化岩石周围,表明这些微生物将碳素当作营养。基于整个台湾中央山脉的滑坡和侵蚀速度,他们估计,该地区每年每平方公里会释出中位数范围为6.1至18.6公吨的碳。

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