世界地球日｜地球故事①——浅说地球碳循环

近日，取快递邮件，在观察包装纸盒上的信息时，蓦然发现一行小字写着：“本纸盒为碳中和企业生产”。就像看见了一件新奇的东西一样，深刻地感知到气候变化与温室气体的治理已经从方方面面深入到我们的生活之中。回头再想，最近无论是在平面媒体、电视新闻还是网络消息中大量出现关于二氧化碳（温室气体的代称）的新词汇：碳排放、碳达峰、碳中和、碳汇、碳税、碳交易、碳金融、碳拍卖、蓝碳、绿碳等等。找了几本汉语词典，这些词在语汇中竟然一个也找不到，全是新词。一场碳的旋风刮得猛烈，有点发懵。

（图源：百度图片-甘肃省电力公司）

本来，二氧化碳在地球演化历史中还是挺规矩的，其变化在各种自然因素的制约下并不出格，通常是处于动态的平衡之中。但是，人类在进入工业革命以来，特别是在当今世界，随着经济活动的飞速发展，对化石能源的大量消耗，所产生的二氧化碳导致地球环境增温，各类气候灾难像魔鬼一样逼近人类，使得当今的政治家们不得不使出浑身解数来应对这个难题，从上面那些新词汇便可窥见其难度之一斑。

（图源：百度图片网）

在自然界中，碳的循环分为两个途径。一是在生态系统中的小循环，即绿色植物通过光合作用将二氧化碳中的碳原子结合形成有机化合物，增加这些植物的体量。植物被食草动物、食肉动物和微生物食用和分解并重新氧化成二氧化碳，完成小循环过程；碳在自然界的大循环是大气中的二氧化碳被陆地或海洋中的植物吸收，然后通过生物或地质过程以及人类活动，又以二氧化碳的形式返回大气，完成大循环过程。

（图源：昵图网）

实际上，无论是应对全球气候变化的《巴黎协定》，还是各个国家制定的减排计划，都是努力减少二氧化碳人为排放量，以期达到产生的量与消耗的量正负抵消的碳中和。但是，如果从地球演化和地质学的角度去探索碳循环的复杂性，人类也许能找到碳中和的更多途径。

岩石风化（尤其是化学风化）就是调节大气中二氧化碳的一个重要自然过程。当大气中二氧化碳浓度和温度升高时，大洋会被缓慢酸化，其巨大水体中的蒸发，沉淀和水流活动加剧，水循环的强度增加，这种情况将加剧硅酸岩矿物的风化。在地形起伏较大，岩石广泛裸露地区，这种风化作用会大量消耗二氧化碳，从而降低温室作用强度。相反，在寒冷条件下，减弱的硅酸岩风化作用将弱化二氧化碳浓度的降低速度，并促使环境升温。这是地球气候平衡的影响因素之一。

（图源：摄图网）

我们人类除了减排之外，也许在促进岩石化学风化过程中能够做点什么。英国谢菲尔德大学自然科学教授戴维·比尔林认为，将碾碎的硅酸盐矿物添加至土壤中，这些物质在化学风化过程中不但能为植物生长提供必要的钾、硅、磷等多种营养元素，还能增强对大气中二氧化碳的吸收。这种简单易行的技术易于实现，可助力早日实现“碳中和”的目标。

在不久的将来我们也许会看到这样的场景。一位农民买了一批牛喂养，在镇环保所登记时，工作人员经过碳配额计算告诉他：你要买若干岩石粉每年施用到农田里，才能与牛的碳排量达到碳中和。如果你不想这么做，那就请花钱买你的老牛的碳排放量。（撰稿 姚文贵）