A global temperature control of silicate weathering intensity.
A global temperature control of silicate weathering intensity.
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硅酸盐风化强度的全局温度控制
DOI：
10.1038/s41467-022-29415-0
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发表时间：
2022-04-04
影响因子：
16.6
通讯作者：
Guo Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Deng K;Yang S;Guo Y
硅酸盐风化作为一种重要的负反馈作用，可以随着时间的推移调节地球气候，但许多争论涉及到它对各种气候因素的响应强度以及它随着陆地表面重组而演变的情况。这种差异是由于缺乏风化指标验证和缺乏对个体强迫因素的定量古约束造成的。在这里，我们使用全球汇编的现代沉积物数据集(n = 3828)来检验硅酸盐风化强度与各种环境参数之间的流域尺度联系。随着长石溶解的单调增加(0-30 °C)，温度是硅酸盐风化的主要控制因素，而降水或地形岩性因素是区域性和次要的控制因素。我们将温度对长石溶解的非线性强迫解释为在更高的温度下消耗更多的活性斜长石(相对于斜长石)。我们的结果暗示在较低的地表温度下有较强的温度风化反馈，并支持晚新生代冷却期间陆面反应性增强的假说。硅酸盐风化作用如何响应和调节地球气候仍然存在争议。这项研究表明，全球温度对风化强度的初步控制，在寒冷的地球上，温度-风化反馈可能更强。
Silicate weathering as an important negative feedback can regulate the Earth’s climate over time, but much debate concerns its response strength to each climatic factor and its evolution with land surface reorganisation. Such discrepancy arises from lacking weathering proxy validation and scarce quantitative paleo-constraints on individual forcing factors. Here we examine the catchment-scale link of silicate weathering intensity with various environmental parameters using a global compilation of modern sediment dataset (n = 3828). We show the primary control of temperature on silicate weathering given the monotonic increase of feldspar dissolution with it (0–30 °C), while controls of precipitation or topographic-lithological factors are regional and subordinate. We interpret the non-linear forcing of temperature on feldspar dissolution as depletion of more reactive plagioclase (relative to orthoclase) at higher temperature. Our results hint at stronger temperature-weathering feedback at lower surface temperature and support the hypothesis of increased land surface reactivity during the late Cenozoic cooling. How silicate weathering responds to and regulates Earth’s climate remain controversial. This study suggests the primary control of temperature on weathering intensity globally and the temperature-weathering feedback may be stronger in cold Earth.
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