我们认为树木和土壤是碳汇，但世界上的海洋拥有更大的碳储量，在永久储存碳方面更有效。在今天发表的一项新研究中，我们调查了新西兰附近海洋中浮游生物的长期永久性碳去除率。我们发现，海贝吸收的碳量与区域二氧化碳排放量相当，而在古代气候变暖时期，这一过程甚至更高。人类通过燃烧数百万年前沉积的化石燃料，将碳从地下提取出来，并以二氧化碳的形式排放到大气中。目前新化石燃料的形成速度非常低。相反，今天碳储存的主要地质(长期)机制是贝壳的形成，它们作为沉积物被保存在海底。西兰洲大陆大部分在西南太平洋下面，但包括新西兰和新喀里多尼亚岛。西兰洲的面积大约是印度的两倍，但大部分位于西南太平洋1000多米深处。

非洲大陆每年燃烧化石燃料产生的二氧化碳约为4500万吨，占全球总量的0.12%。我们的工作记录了国际海洋发现计划(IODP)的一个项目。第371号考察队在西兰洲的海床上钻孔以调查大陆是如何形成的，并分析其沉积物中记录的古代环境变化。

把碳带到海底

以死亡植物、藻类和动物形式存在的有机碳，主要被海洋和森林土壤中的其他生物(主要是细菌)吃掉。海洋中的大多数生物都很小(小于1毫米)，人们看不见它们，但随着它们的死亡和下沉，它们将碳输送到深海。它们的壳可以在海底堆积，形成大量的白垩和石灰岩。我们取芯的沉积物有数百米厚，是在温暖的气候下形成的，可能与未来几十年或几百年类似。我们通过对化石的分析了解过去的环境。由碳酸钙构成的海贝能吸收大量的碳。在过去的百万年里，贝壳的平均堆积速度约为每年每平方公里20吨。两名研究人员在研究沉积物岩芯。西兰洲大陆的总面积约为600万平方公里，因此，碳酸钙的平均储存速度约为每年1.2亿吨，相当于每年5300万吨二氧化碳。在计算误差范围内，这与今天非洲大陆燃烧化石燃料产生的排放量大致相同。然而，一个比西兰洲更大的区域正在积累微观贝壳。

行星碳循环

地球自然地从矿泉和火山中排出二氧化碳，因为岩石在深处被煮熟了。这不大可能受到气候变化的影响。当岩石在表面发生变化，贝壳在海底堆积时，地球储存二氧化碳。这两种机制都可能受到气候变化的影响。生物圈和海洋也拥有大量的碳储量，这些储量肯定会发生变化。它是一个复杂的系统，许多科学家正在试图了解它将如何对人类活动作出反应。碳系统的不同部分会以不同的方式和速度做出反应。我们的工作为海洋中可能发生的事情提供了线索。大约四百万到八百万年前，气候更温暖，二氧化碳水平与今天相似甚至更高，海洋的酸性更强。然而，我们发现西兰洲海贝的平均堆积速度是最近百万年的两倍多。这种模式在世界其他地方随处可见。在这段时期，温暖的气候使海洋产生了更多的贝壳，但这些数据是百万年时间尺度上的平均积累速率。这些古老的温暖海洋产生更多贝壳的机制仍然是一个正在进行的研究课题(包括我们的研究)。河流和风将营养物质输送到海洋，尤其是在极端天气事件期间，而变化可以在短时间内发生。在另一个极端，完全综合的气候模型显示，大规模重组洋流以提高深海营养物质的供应可能需要数百年甚至数千年。

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