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通過系統(tǒng)分析全球22條海洋巖芯粉塵記錄，來自中國科學(xué)院青藏高原研究所等單位的科研人員，成功揭示新生代以來全球粉塵釋放與海洋粉塵沉積量增加的驅(qū)動機制。他們認(rèn)為，全球變冷、冰蓋侵蝕與強風(fēng)，以及青藏高原隆升的共同作用，是導(dǎo)致地球粉塵增加并更多進(jìn)入海洋的主要原因。更為關(guān)鍵的是，研究首次系統(tǒng)揭示，不同來源的粉塵成分存在顯著差異，這直接影響了海洋浮游植物生產(chǎn)力以及群落結(jié)構(gòu)，并深刻改變了海洋的碳匯效率。相關(guān)研究成果11日在線發(fā)表于《自然綜述：地球與環(huán)境》。

全球陸地每年產(chǎn)生超過40億噸粉塵，它們隨風(fēng)遠(yuǎn)渡重洋，最終沉降于海洋。這些粉塵富含鐵、磷等營養(yǎng)元素，能顯著促進(jìn)海洋浮游植物生長。浮游植物在吸收這些營養(yǎng)的同時，會大量消耗空氣中的二氧化碳，并將其帶入深海，從而調(diào)節(jié)全球氣候。“這種氣候調(diào)節(jié)作用不僅取決于粉塵的總量，更與粉塵的來源和成分密切相關(guān)，但目前學(xué)術(shù)界對粉塵的來源和構(gòu)成仍缺乏系統(tǒng)認(rèn)知。”論文第一作者兼共同通訊作者、中國科學(xué)院青藏高原研究所研究員昝金波告訴記者。

在這項研究中，科研人員發(fā)現(xiàn)，自新生代以來，全球主要海盆的粉塵沉積量呈現(xiàn)出階梯式增長的趨勢，并且這一增長趨勢與北半球冰蓋擴張以及亞洲、北美、非洲等源區(qū)的干旱化進(jìn)程同步發(fā)生。

研究進(jìn)一步揭示，粉塵對不同海域的影響存在顯著差異。在南大洋，粉塵是冰期亞南極海域的關(guān)鍵鐵源，有效促進(jìn)了生產(chǎn)力提升；而在北太平洋，其影響更為復(fù)雜——直到中更新世，隨著亞洲粉塵中磷和二價鐵含量的提高，才引發(fā)浮游植物生產(chǎn)力增加以及群落由顆石藻向固碳能力更強的硅藻轉(zhuǎn)變，從而顯著提升海洋固碳能力。證據(jù)表明，源自青藏高原冰川作用的亞洲粉塵營養(yǎng)含量遠(yuǎn)高于北非粉塵，其施肥潛力存在本質(zhì)區(qū)別。

基于上述發(fā)現(xiàn)，科研人員明確了未來三大核心研究方向：一是系統(tǒng)量化全球主要粉塵源區(qū)的營養(yǎng)成分及其生物可利用性；二是在北太平洋等關(guān)鍵區(qū)域建立粉塵輸入與海洋碳匯的定量關(guān)聯(lián)；三是開發(fā)包含粉塵組分與生物反饋過程的地球系統(tǒng)模型，以提升對粉塵-碳循環(huán)-氣候互饋機制的預(yù)測能力。

昝金波表示，這項研究不僅深化了對粉塵循環(huán)在全球生物地球化學(xué)過程中作用的理解，也為更準(zhǔn)確評估和預(yù)測全球氣候變化提供了新視角。