地质碳汇的碳酸盐岩风化的土地

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(一)

规定CaCO,

风化速率

200年41

海洋入侵只

海洋入侵+

海底中和

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海底中和

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1800年

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20 k 30 k 40 k

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3000个4 k 5 k 6 k 7 k 8 k 9 k 10 k

图6.8。模型分析的地质碳汇的作用在化石燃料的二氧化碳封存。(一)模型预测全球碳酸钙在深海沉积物堆积速率。曲线下的轻阴影区域(负碳酸钙堆积速率)代表的净侵蚀之前碳酸盐沉积在深海沉积物-海底碳酸钙中和。深色阴影区域代表时期表现为积极的积累速率,但速度低于供给碳酸盐岩风化在陆地上,陆地中和。大气中的二氧化碳(b)轨迹。虚线代表人为海洋吸收的只有一样(图6.5中所示的曲线实线)。虚线显示海底中和的效果(图6.7)除了海洋碳汇入侵。轻阴影区域从而表明减少大气中的二氧化碳由于海底中和。实线显示地面中和的效果(图6.7 b)除了海洋入侵和海底中和。深色阴影区域从而表明减少大气中的二氧化碳由于陆地中和。注意,这个实验风化率保持不变,这意味着最终的二氧化碳封存的机理硅酸盐风化(图6.7摄氏度)不是“开启”。(c)进化的不同组件的海洋溶解无机成分(DIC)水库:二氧化碳(aq) HCO -和二氧化碳。

由于这个反应的溶质由河流向大海。同时人为海洋的酸化是导致深海碳酸盐积累减少,然后逆转(图6.8),溶质的输入来自碳酸盐岩风化在陆地上仍在继续。新海洋碳酸盐的堆积速率比陆地风化速率慢。的结果,这是一个净移除大气中的二氧化碳和转换成HCO -(图6.8 b)。同时,海洋中碳酸盐离子浓度增加(固体CO -库存线在图6.8摄氏度),提高海洋的饱和状态(W)和增加碳酸盐在深海沉积物中保存。最终,保存和埋葬碳酸钙在深海沉积物将再次平衡风化输入(图6.8)和第二地质封存过程结束。我们将把这一过程称为“陆地碳酸钙中和”下沉。

多少二氧化碳可以隔离和陆地碳酸盐反应吗?大气中的二氧化碳启用了这个额外的过程的进化图6.8 b所示。现在,即使是在40000年,稳定状态还没有完全达到和二氧化碳仍继续小幅下降。(一个模型运行120000年的持续时间(没有显示)表明,大气中的二氧化碳会下降只有另一个18 ppm。)在40000年,大气中二氧化碳的浓度是435 ppm,相当于大气库存951 Pg C .因此,陆地碳酸钙中和消除了15%的原始4167 Pg C燃烧(除了最初的海洋入侵和碳酸钙在深海沉积物的侵蚀)。344 Pg C(8%)然后留在大气中人为二氧化碳——这一发现与先前的估计是一致的(7.4 - -7.9%的范围内,根据假定的大小化石燃料燃烧(阿切尔et al ., 1998)。