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2015年12月，人类应对全球气候变化危机的重要国际公约——《联合国气候变化框架公约》（即《巴黎协定》）在巴黎气候变化大会上通过。该公约约定，将全球本世纪的平均气温上升幅度（相比前工业化时期）控制在2摄氏度（甚至1.5摄氏度）以内。我国已郑重承诺“争取2060年前实现碳中和”，这体现了我国在应对全球气候变化这一关乎人类命运之重大问题上的担当。为此，科技界和产业界正积极开展CO2捕集、利用和存储技术...
SA：寒武纪生命大爆发对地球深部碳循环的扰动（图）
寒武纪 生命大爆发 地球深部 碳循环
2023/1/14
地球表层系统容易受到深部地质过程的影响，如火山、地震等自然灾害可以影响生物圈的宜居环境。然而，地球浅部过程（如生命活动）能否有效影响地球的深部圈层，则是一个值得研究的问题。板块俯冲过程是地球表层物质进入深部的主要途径，由于表层物质的碳含量和碳同位素（如有机碳）组成与地幔物质差异明显，因此沉积物俯冲及相关的碳循环过程可能对深部碳组成产生影响。该潜在影响可以通过地幔来源岩浆岩的源区组成变化进行示踪。金...
碳封存是一种有效缓解全球气候变化的地质工程技术，是实现“碳达峰、碳中和”这一战略目标的兜底技术。二氧化碳注入到储层后会引起地下储层有效应力变化，从而导致储层孔渗特性变化，最终导致二氧化碳的运移规律和驱替效率发生改变。研究储层孔渗特性在不同有效应力状态下的变化规律，揭示二氧化碳在不同有效应力状态下的运移特征对精细评估储层储量和封存安全有重要意义。
PNAS：火星Gale陨石坑观察到亏损的碳同位素组成（图）
火星 Gale陨石 亏损 碳同位素组成
2023/1/14
火星沉积有机碳的碳同位素组成可以示踪其本地有机物的潜在来源，揭示火星碳循环过程。火星科学实验室（MSL）——“好奇号”火星车在过去9年间（2012年8月—2021年7月），对Gale陨石坑附近河湖相沉积系统开展了长期探测，共采集和分析了30余个钻孔样品，这些样品均取自Gale陨石坑数百米地层中不同的岩性单元（图1），代表了该区域复杂的演化历史，为碳同位素研究提供了绝佳机会。
湖泊、泥炭和海洋沉积物是过去全球变化研究的重要对象，这些沉积序列末次冰期以来的年代主要依赖14C测年。然而，在沉积物无法中找到陆生植物残体时，研究者只能使用总有机质作为测年材料，并普遍的将表层碳库年龄作为固定值用于整个沉积序列14C校正。由于在不同历史时期沉积物碳库存在差异，因此恒定碳库的校正方法会导致极大的年代不确定性。这种情况下，即使14C测年技术本身已具有很高的精度，但如何有效的评估沉积物的...
碳酸盐矿物的稳定同位素组成是重建过去气候环境条件的重要地球化学指标。然而，由于形成过程机制的复杂性，碳酸盐沉淀后其同位素组成可能无法与周围环境达到同位素平衡，这使得它们的同位素组成在指示气候环境条件时存在不确定性。碳酸盐同位素如碳、氧同位素（δ13C和δ18O）和团簇同位素（Δ47）的不平衡可源于溶解无机碳（dissolved inorganic carbon, DIC）溶液的不平衡。然而，在碳酸...
碱性岩-碳酸岩型稀土矿床提供了全球60%以上的稀土资源，是一类与幔源碱性-碳酸质岩浆活动有关的典型岩浆-热液型矿床。然而，这类稀土矿床的成岩成矿过程一直以来争议不断，其主要原因是缺乏有效的、令人信服的成矿年代学证据。
“一带一路”沿途包括的国家和地区，如东亚、中欧、北非和西欧，为全球碳源/汇演变最敏感的区域之一。气候变化、大气CO2浓度变化、生物固氮和人为大气氮沉降均会影响生物地球化学循环的植被净初级生产力、土壤呼吸以及碳收支的趋势。
2022年2月19日，中国科学院地质与地球物理研究所作为项目牵头单位承担的国家自然科学基金专项项目“CO2封存的地质体结构透明化表征方法与埋存场地选址”启动会暨实施方案研讨会在北京召开。国家自然科学基金委、中科院前沿科学与教育局等部门领导，彭建兵院士、朴世龙院士、唐辉明教授等咨询专家，项目组研究骨干成员共计50余人参加了线下和线上会议，项目启动会由副所长杨进辉研究员主持。
三叠纪末大灭绝之后，气候变暖、海洋缺氧和海水酸化，并造成了之后侏罗纪早期的大陆化学风化作用不断增强。但是，有关火山作用、碳同位素漂移和大陆化学风化作用之间内在关系，很大程度上是推断的，迄今尚未得到有力的证据。
若尔盖泥炭湿地：高原上的碳库（图）
泥炭 草炭 泥煤 若尔盖高原盆地
2023/3/14
泥炭又名草炭或泥煤，是由沼泽植物的残体在潮湿和缺氧的环境下，因不能完全分解，而堆积形成的富含水分、有机质和腐殖酸的松软地质体。泥炭可以理解为煤化程度最低的“煤炭”，或者煤炭最原始的状态。泥炭湿地具有蓄存洪水、调节径流、补充地下水、净化环境、防止土壤侵蚀和支撑生物多样性等功能，与人类的生存和发展息息相关，是自然界生物多样性最丰富的生态景观和人类最重要的生存环境之一。
最近，中国科学院大气物理研究所张井勇研究员与合作者共同完成的《碳中和目标下“一带一路”未来平均与极端气候变化预估》一书由气象出版社正式出版。
二叠纪末大灭绝想象图。2.5亿年前致命的西伯利亚熔岩流入大海，史前生命的最后一瞥。绘图：H. Duan
北京大学地球与空间科学学院助理教授李明松联合美国新泽西州Montclair State University助理教授崔莹（毕业于北大地空学院2008级硕士班）及挪威奥斯陆大学Wolfram M. Kürschner教授等人，对晚二叠世生物灭绝事件进行了系统的有机地球化学、天文年代学以及地球系统...
Nature：从锂同位素来看地球历史上碳和硅循环演化（图）
锂同位素 地球历史 碳硅循环演化
2023/1/16
在我们生活的地球上，太阳亮度、大气氧浓度和地壳化学演化都发生了很大的变化，但是在过去 35 亿年大部分时期地球表面一直保持着气候温和（Jaffrés et al., 2007）。气候的稳定使地球能够在数十亿年期间维系宜居性和复杂生命的增殖。通过调节大气的CO2水平，地球耦合的碳和硅循环内的反馈使这种稳定性保持着（Berner et al., 1983），例如大陆硅酸盐风化作用的反馈在风化过程中移除...
