陸地岩石風化過程對大氣CO2的捕獲影響著全球氣候，碳酸鹽巖風化即岩溶作用是這一碳匯過程的重要機制。由於碳酸鹽的快速溶解動力學特性，碳酸鹽巖風化產生的碳匯強度遠高於其他岩石型別。全球大型河流的研究表明，較少的全球碳酸鹽巖分佈（15.2%）貢獻了大部分的溶解無機碳（DIC）通量。非岩溶區碳酸鹽的這一特性也起到了重要的作用，如研究發現富含碳酸鹽的土壤可產生類似於岩溶區的碳匯通量，歷史時期乾旱區累積的高土壤碳酸鹽含量導致一些矽酸鹽巖為主的流域受到碳酸鹽礦物風化的顯著控制。微量碳酸鹽的重要性也在人類活動中得到了體現，如過去幾十年在一些農業流域中發現了河流DIC通量增加與流域碳酸鹽巖粉末的使用（撒石灰）呈較好的關係，因此人為碳酸鹽巖粉末的播撒被認為是一種增加風化碳匯的潛在手段。
全球有著廣闊的非岩溶區，在這些地區使用碳酸鹽粉末可產生多大的碳匯並帶來怎樣的環境效應？據此，中國科學院地球化學研究所環境地球化學國家重點實驗室研究員劉再華等利用長時間序列的全球氣象水文資料以及土壤、巖性資料，計算了全球碳酸鹽巖出露區的風化碳匯強度，並分析了全球受到土壤碳酸鹽影響地區風化所產生DIC匯通量，評估了在非岩溶區使用碳酸鹽巖粉末可獲得的碳增匯潛力。
研究表明，全球非岩溶流域土壤碳酸鈣含量達5%以上的面積與流域風化產物碳酸鹽貢獻比例呈較好的關係，這些地區可被視為受到碳酸鹽風化控制區。據分析統計，全球岩溶區以及土壤富含碳酸鹽（＞5%）的非岩溶區產生的DIC匯為每年1.66億噸，這一結果與全球河流研究得到的碳酸鹽風化碳匯量相近。非岩溶區使用碳酸鹽巖粉末或可增加DIC匯每年達8.43億噸，是已存碳酸鹽風化DIC彙總量的近5倍，說明土地利用變化增加碳酸鹽風化碳匯潛力巨大。
研究認為，未來碳酸鹽風化過程會受到氣候和土地利用的綜合影響，全球不同區域需在碳酸鹽風化行為的特點之上制定相應的碳匯調控策略。此外，研究進一步對現存碳酸鹽風化碳匯和未來土地利用變化碳增匯潛力全球20強進行了排序。
相關成果發表在Earth-Science Reviews上。研究得到中科院戰略性先導科技專項、國家自然科學基金資助。
來源：中國科學院地球化學研究所
