板块构造运动被确认为地球过去五亿四千万年气候剧烈波动的核心驱动力

一项于2026年初发表的研究揭示，地球板块运动在调节地质时间尺度上的气候波动中，扮演着一个过去被显著低估的关键角色。这项成果发表在《通讯：地球与环境》期刊上，研究团队汇集了来自澳大利亚墨尔本大学的本·马瑟博士（Dr. Ben Mather）以及悉尼大学的迪特马尔·穆勒教授（Professor Dietmar Müller）等学者。 他们利用先进的计算机模型，对过去五亿四千万年间，碳元素在火山活动、海洋以及地球内部之间的迁移过程进行了精细重建。

显生宙，即从五点四一亿年前至今的时期，见证了大陆的聚合与分裂，形成了今日的全球陆地格局。 传统的地球科学观点倾向于认为，在板块汇聚边界形成的火山弧是向大气释放二氧化碳的主要源头。然而，这项新的分析结果指出，在地球历史的大部分时间里，板块张开的区域，即大洋中脊和大陆裂谷，才是驱动碳循环更为重要的动力。 这种差异源于海洋系统能够通过海底沉积物截存巨量的二氧化碳，这些物质随后在深层碳循环中的俯冲带被重新释放出来。

通过这些精密的板块构造计算机模拟，研究人员成功地再现了跨越五亿四千万年间地球经历的主要温室气候和冰室气候阶段。 在温室期，碳的释放量超过了其被封存的量，推高了大气中的二氧化碳浓度；反之，在冰室气候时期，碳的有效封存作用降低了大气二氧化碳水平。 值得注意的是，火山弧排放的二氧化碳直到最近的约一亿年内才成为主导性的碳源。

这种近期的主导地位转变与大约一亿五千万年前一类特定的浮游植物——浮游钙化生物的兴起密切相关，它们能够将大量的碳固化并沉降到深海沉积物中。 在这些生物演化出现之前，来自板块扩张边界的碳排放对大气二氧化碳浓度的贡献更为显著。 马瑟博士倡导将地球科学深度融入应对碳中和经济转型的挑战中，而穆勒教授的团队的工作强调了地球系统内部各圈层间的复杂反馈机制。