記者16日獲悉，基于全球表土數(shù)據(jù)集，來自中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所等單位的科研人員，評估了氣候和非氣候要素對全球化學(xué)風(fēng)化過程中磷釋放的影響，建立了溫度和磷風(fēng)化的定量關(guān)系。基于此，他們發(fā)現(xiàn)，氣候變暖會加速全球磷風(fēng)化。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》雜志。

磷是構(gòu)成生物體細(xì)胞的基本元素之一，對海洋生物的生長和繁殖至關(guān)重要，可以決定海洋生物圈的大小。在生態(tài)系統(tǒng)中，磷主要來自陸地化學(xué)風(fēng)化過程中磷酸鹽的溶解，也就是磷風(fēng)化。

以往的研究顯示，氣候?qū)α罪L(fēng)化有顯著影響。多種溫度與磷風(fēng)化之間的定量關(guān)系已被應(yīng)用于全球模型中，以理解地球歷史上耦合的生物地球化學(xué)循環(huán)過程。“然而，基于實證數(shù)據(jù)的氣候與磷風(fēng)化之間的定量研究仍然缺乏。”論文共同通訊作者、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所副研究員郭利成說。

針對這一科學(xué)問題，科研人員集成了14322個全球表土的環(huán)境因子和主量元素數(shù)據(jù)，建立了溫度和磷風(fēng)化的定量關(guān)系，并基于數(shù)值模型構(gòu)建了全新的磷風(fēng)化通量與全球平均溫度的關(guān)系。

數(shù)據(jù)集成結(jié)果揭示，溫度調(diào)控著全球尺度土壤中磷元素的遷移，當(dāng)溫度超過12℃時，土壤中的磷含量顯著下降。“增溫引發(fā)全球磷風(fēng)化通量的增加會導(dǎo)致海洋生產(chǎn)力升高，水體氧氣快速消耗，有機(jī)碳在海洋沉積物中大量埋藏，進(jìn)而引發(fā)全球降溫。”郭利成說，新的研究結(jié)果也證明，磷風(fēng)化增強(qiáng)是大洋缺氧事件的一個重要驅(qū)動機(jī)制。

郭利成表示，從增溫引發(fā)全球磷風(fēng)化加速的結(jié)論可以進(jìn)一步推測，未來人類碳排放造成的增溫很可能會導(dǎo)致全球土壤磷的快速流失，這將危及全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和海洋生態(tài)系統(tǒng)。