近日，記者從中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所獲悉，由該所研究員肖軍聯(lián)合長(zhǎng)安大學(xué)通過(guò)黃土高原地區(qū)季節(jié)性河水的離子分析，揭示了黃土現(xiàn)代風(fēng)化過(guò)程及碳消耗。

化學(xué)風(fēng)化是地表物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵過(guò)程。以硅酸鹽風(fēng)化和碳酸鹽風(fēng)化為主的風(fēng)化作用通過(guò)消耗大氣二氧化碳，在不同時(shí)間尺度上影響了全球碳循環(huán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全球氣候的負(fù)反饋調(diào)節(jié)。黃土粒徑小、比表面積大，更容易被侵蝕、風(fēng)化，從而參與到碳循環(huán)過(guò)程中。

作為全球最大的黃土覆蓋區(qū)，黃土高原無(wú)機(jī)碳儲(chǔ)量巨大。但是，黃土高原地區(qū)現(xiàn)代風(fēng)化過(guò)程及其控制因素還不清楚。該研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn)，黃土高原地區(qū)河水呈現(xiàn)弱堿性，河水溶質(zhì)主要來(lái)自鹽溶解蒸發(fā)和碳酸鹽風(fēng)化過(guò)程。相對(duì)于枯水期，豐水期雖持續(xù)時(shí)間較短，但風(fēng)化速率加強(qiáng)，導(dǎo)致其貢獻(xiàn)了全年中約一半的大氣二氧化碳消耗量。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，徑流量是鹽溶解蒸發(fā)和碳酸鹽風(fēng)化的主控因素，而化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力是硅酸鹽風(fēng)化的主控因素。

“通過(guò)結(jié)合黃河流域其他地區(qū)河流的時(shí)間和空間數(shù)據(jù)，我們進(jìn)一步探討了黃河流域化學(xué)風(fēng)化的時(shí)空差異及控制因素。結(jié)果表明，碳酸鹽風(fēng)化與徑流量具有較強(qiáng)的正相關(guān)性。在物理侵蝕速率低的區(qū)域，硅酸鹽風(fēng)化速率與物理侵蝕速率保持一致?！毙ぼ娺M(jìn)一步解釋，但在物理侵蝕速率高的流域，物理侵蝕的加強(qiáng)并沒(méi)有有效促進(jìn)硅酸鹽風(fēng)化。此時(shí)，硅酸鹽風(fēng)化速率受到化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力的限制。因此，徑流量和化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力是黃河流域化學(xué)風(fēng)化時(shí)空變化的主控因素。