摘要:
为什么在太阳系的类地行星中,地球是唯一已知宜居且存在生命的天体?解答这一问题的关键在于深入理解地球的长期碳循环过程及其负反馈机制。本文基于对现代地球碳循环组成、通量与响应时间的认识,阐述负反馈作用在维持气候稳定和碳循环平衡中的重要性,主要介绍不同负反馈作用的类型和机制,包括陆地硅酸盐风化、海洋硅酸盐风化、反风化作用、有机碳埋藏以及岩石有机碳氧化等。通过对地球碳循环热点问题的跟踪,揭示出地球气候的长期稳定性依赖于多种负反馈机制的协同作用,且这些机制在不同地质时期的反馈强度有所差异。为更深入理解碳循环负反馈的作用机制,未来应遵循地球系统科学的理念,综合沉积、构造、古气候和地球化学等多学科领域的丰富记录与指标,同时与先进的数值模拟、人工智能技术相结合开展定量化研究。
黄湘通, 杨守业. 地球长期碳循环中的负反馈作用[J]. 自然杂志, 2025, 47(1): 11-22.
HUANG Xiangtong, YANG Shouye. Negative feedbacks in the Earth’s long-term carbon cycle[J]. Chinese Journal of Nature, 2025, 47(1): 11-22.