里奧馬德雷德迪奧斯盆地是研究研究地球如何循環(huán)化石碳的理想地點(diǎn)。鳴謝:uux.cn/馬克·托雷斯/萊斯大學(xué)
（神秘的揭示地球uux.cn）據(jù)萊斯大學(xué)：作為我們星球上生命的主要元素，碳不斷從生物進(jìn)入地殼，地球然后回到大氣中，何循環(huán)化但直到最近，石碳量化這一旅程幾乎是研究不可能的。
為了解開地球如何循環(huán)化石碳的揭示謎團(tuán)，萊斯大學(xué)的地球馬克·托雷斯和他的合作者研究了一個從秘魯安第斯山脈延伸到亞馬遜泛濫平原的河流系統(tǒng)的化學(xué)成分。托雷斯與其他五個機(jī)構(gòu)的何循環(huán)化合作者一起，幫助證明了從山頂?shù)胶勇┑氖几咛挤纸饴食掷m(xù)存在，因?yàn)樵?jīng)是研究史前海底的巖石中的碳通過侵蝕和風(fēng)化釋放到大氣中。
根據(jù)發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上的揭示一項(xiàng)研究，研究人員使用錸——一種銀灰色的地球重過渡金屬——作為碳的替代物。了解地球自然的何循環(huán)化、前人類活動時期的石碳碳循環(huán)，有助于深入了解地球的歷史及其對當(dāng)前氣候挑戰(zhàn)的反應(yīng)。
托雷斯說:“這項(xiàng)研究的目的是量化地球向大氣中自然釋放二氧化碳的速度，并找出這一過程在不同的地理位置是否有所不同。”
傳統(tǒng)上，理解這一過程具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)樗婕皬?fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，將巖石轉(zhuǎn)化為二氧化碳等氣體，使其難以量化。
“這項(xiàng)研究使用了一種由羅伯特·希爾頓和馬修·德林杰首創(chuàng)的新技術(shù)，該技術(shù)依賴于一種微量元素——錸，這種微量元素包含在化石有機(jī)物質(zhì)中，”托雷斯說。“當(dāng)浮游生物死亡并沉入海底時，死去的碳會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，向其中添加錸。”
在很長一段時間里，地質(zhì)作用會導(dǎo)致海底的巖石被擠壓到地球表面，山脈和鎖在巖石中的古老碳慢慢釋放到大氣中。當(dāng)這種情況發(fā)生時，錸被留下，這可以在水中測量。
與化石碳中被植物吸收或成為其他化學(xué)或生物過程一部分的其他元素(如氮或磷)不同，錸相對惰性，這使它成為測量有多少碳從地殼釋放到大氣中的良好工具。
“生物體不關(guān)心它——它不是一種營養(yǎng)，”托雷斯說。“它只是被動地融入河流，在那里我們可以測量它。一個好的代理是只對你試圖研究的過程做出反應(yīng)的代理。
“你必須對錸這種元素及其化學(xué)和環(huán)境有很多了解，才能以這種方式解釋它。在這些測量之前，必須進(jìn)行大量的解釋工作，這使得我們可以說，這種元素的唯一宿主是蒸發(fā)到大氣中的化石碳。”
里奧馬德雷德迪奧斯盆地是研究這個問題的理想地點(diǎn)，因?yàn)樗峁┝艘粋€從最高的山脈一直到世界上流量最大的河流的洪泛平原的自然梯度。此外，該地點(diǎn)暴露的巖石類型是富含碳的頁巖，Torres說這正是你在這種情況下想要研究的。

Rio Madre de Dios盆地到處都是富含碳的頁巖，這是該項(xiàng)目研究的理想巖石類型。鳴謝:uux.cn/馬克·托雷斯/萊斯大學(xué)
“我對這個工具感到非常興奮，”托雷斯說。“Rice的學(xué)生已經(jīng)在我們的實(shí)驗(yàn)室部署了相同的方法，所以現(xiàn)在我們可以進(jìn)行這種測量并將其應(yīng)用于其他站點(diǎn)。事實(shí)上，作為國家科學(xué)基金會資助的當(dāng)前研究的一部分，我們正在南加州應(yīng)用這一技術(shù)，以了解構(gòu)造和氣候如何影響化石碳的分解。”
通過掌握控制我們星球碳循環(huán)的緩慢過程，科學(xué)家可以建立更準(zhǔn)確的氣候模型，并致力于制定更有效的策略來減輕人為碳排放的影響。
托雷斯是萊斯大學(xué)地球、環(huán)境和行星科學(xué)助理教授。牛津大學(xué)沉積地質(zhì)學(xué)教授希爾頓和薩瓦勃朗峰大學(xué)研究員德林杰是這項(xiàng)研究的主要作者。

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