通過系統分析全球22條海洋巖芯粉塵記錄，來自中國科學院青藏高原研究所等單位的科研人員，成功揭示了新生代以來全球粉塵釋放與海洋粉塵沉積量增加的驅動機制。相關研究成果日前在線發表于《自然綜述：地球與環境》。
本次研究指出，全球變冷、冰蓋侵蝕與強風，以及青藏高原隆升的共同作用，是導致地球粉塵增加并更多進入海洋的主要原因。更為關鍵的是，研究首次系統揭示，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力以及群落結構，并深刻改變了海洋的碳匯效率。
全球陸地每年產生超過40億噸粉塵，它們最終沉降于海洋。這些粉塵富含鐵、磷等營養元素，能顯著促進海洋浮游植物生長。浮游植物在吸收這些營養的同時，會大量消耗空氣中的二氧化碳，并將其帶入深海，從而調節全球氣候。
“這種氣候調節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，但目前學術界對粉塵的來源和構成仍缺乏系統認知。”論文第一作者兼共同通訊作者、中國科學院青藏高原研究所研究員昝金波告訴記者。
在這項研究中，科研人員發現，自新生代以來，全球主要海盆的粉塵沉積量呈現出階梯式增長趨勢，并且這一增長趨勢與北半球冰蓋擴張以及亞洲、北美洲、非洲等源區的干旱化進程同步。
研究進一步揭示，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鍵鐵源，有效促進了浮游植物生產力提升；而在北太平洋，其影響更為復雜——直到中更新世，隨著亞洲粉塵中磷和二價鐵含量的提高，浮游植物生產力才逐步增加，并且浮游植物群落逐步由顆石藻向固碳能力更強的硅藻轉變，這顯著提升了海洋固碳能力。數據表明，源自青藏高原冰川作用的亞洲粉塵營養含量遠高于北非粉塵，其施肥潛力存在本質區別。
基于上述發現，科研人員明確了未來三大核心研究方向：一是系統量化全球主要粉塵源區的營養成分及其生物可利用性；二是在北太平洋等關鍵區域建立粉塵輸入與海洋碳匯的定量關聯；三是開發包含粉塵組分與生物反饋過程的地球系統模型，以提升對“粉塵—碳循環—氣候互饋”機制的預測能力。
昝金波說，這項研究不僅深化了學界對粉塵循環在全球生物地球化學過程中作用的理解，還為準確評估和預測全球氣候變化提供了新視角。
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