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當前，氣候變化已經成為(wei) 威脅全球 80 億(yi) 人口和整個(ge) 地球生態的“隱形殺手”。

然而，在更久遠的地球曆史中，地球的氣候先後經曆了更多、更嚴(yan) 重的變化——從(cong) 全球火山活動大爆發到全球降溫的冰河時期，以及太陽輻射的劇烈變化等。

但是，在過去的 37 億(yi) 年中，地球生命的脈搏卻一直在“跳動”，這是為(wei) 什麽(me) 呢？

來自麻省理工學院的科學家 Constantin Arnscheidt、Daniel Rothman 在一項研究中證實，地球擁有一種“起死回生”的本領，可以在長達數十萬(wan) 年的時間中調節自身的溫度，進行自救。

也就是說，一種存在於(yu) 地球上的“穩定反饋”（stabilizing feedback）機製，**可以在數十萬(wan) 年的時間尺度上將全球氣候從(cong) 崩潰的邊緣拉回來，使氣溫保持在一個(ge) 穩定、宜居的範圍內(nei) 。**這是科學家首次使用實際數據來證實穩定反饋的存在。

相關(guan) 研究論文以“Presence or absence of stabilizing Earth system feedbacks on different time scales”為(wei) 題，已發表在科學期刊 Science Advances 上。

（來源：Science Advances）

那麽(me) ，地球是如何在一個(ge) 長達數十萬(wan) 年的周期中實現緩慢“自救”的？一個(ge) 可能的機製是“矽酸鹽風化”。

據介紹，在矽酸鹽岩石緩慢且穩定的風化過程中，其中發生的一種化學反應會(hui) 將二氧化碳從(cong) 大氣中吸出，並“困”在海洋沉積物和岩石中。

**早在以往的研究中，科學家們(men) 就發現了地球碳循環存在氣候穩定效應的跡象：**對古岩石的化學分析表明，即使在全球氣溫劇烈波動的情況下，進出地球表麵環境的碳通量仍然保持相對平衡；矽酸鹽風化模型預測，這一過程應該對全球氣候有一定的穩定作用；地球持久宜居的事實表明，存在某種內(nei) 在的地質學機製來應對極端溫度波動。

“這個(ge) 星球的氣候受到過如此多外部劇烈變化的影響。為(wei) 什麽(me) 生命一直存在？有一種觀點認為(wei) ，地球需要某種穩定機製來維持適合生命生存的溫度，” Arnscheidt 說，“但從(cong) 來沒有數據表明，這種機製一直控製著地球的氣候。”

於(yu) 是，Arns cheidt 和 Rothman 分析了過去 6600 萬(wan) 年全球平均氣溫的曆史，並考慮了不同時間尺度（比如數萬(wan) 年、數十萬(wan) 年）上的整個(ge) 時期，來觀察這些數據是否揭示了在地質時間尺度上控製全球溫度的穩定現象的模式特征。如果沒有穩定反饋，全球溫度的波動應該隨著時間尺度而增長。

“在某種程度上，這就像你的汽車在街上加速行駛，當你踩下刹車，汽車滑了很長一段時間才會(hui) 停下來，” Rothman 說，“當係統恢複到穩定狀態時，會(hui) 有一個(ge) 時間尺度，摩擦阻力或穩定反饋開始發揮作用。”

圖｜溫度波動和反饋機製。（來源：該論文）

然而，該研究揭示了一個(ge) 波動但不增長的機製，即地球的溫度波動在數十萬(wan) 年的時間尺度上得到控製，這意味著在波動增長到極端之前，全球氣候確實會(hui) 受到一種穩定機製的作用。而且，這種穩定作用的時間尺度（幾十萬(wan) 年）與(yu) 科學家預測的矽酸鹽風化作用的時間尺度相吻合。

因此，這種穩定反饋可以解釋，地球在過去的地質時期中是如何在劇烈的氣候事件中保持穩定和宜居的。

（來源：Pixabay）

有趣的是，Arnscheidt 和 Rothman 發現，數據在更長的時間尺度上卻沒有顯示出任何穩定的反饋。也就是說，在超過一百萬(wan) 年的時間尺度上，全球氣溫似乎沒有任何反複回落的跡象。

那麽(me) ，在這些較長的時間尺度上，是什麽(me) 控製了全球氣溫呢？

“有一種觀點認為(wei) ，機會(hui) ，可能在決(jue) 定為(wei) 什麽(me) 30 多億(yi) 年後生命仍然存在的過程中發揮了重要作用，”Rothman 說。

也就是說，隨著地球溫度在更長時間內(nei) 波動，這些波動在地質意義(yi) 上可能恰好足夠小，處在一個(ge) 穩定的反饋範圍內(nei) ，比如矽酸鹽風化，可以周期性地控製氣候在一個(ge) 依據的條件下。

Arnscheidt 說：“有些人會(hui) 認為(wei) 隨機機會(hui) 是一個(ge) 足夠好的解釋，另一些人則堅持必須有一個(ge) 穩定反饋，而我們(men) 從(cong) 數據中發現，答案可能介於(yu) 兩(liang) 者之間。” 換句話說，除了地球自己的穩定反饋，純粹的運氣也可能在保持地球持續適宜居住方麵發揮了作用。

對於(yu) 這一發現，Arnscheidt 表示，“這是一個(ge) 好消息，因為(wei) 我們(men) 知道，通過這種穩定反饋，當前全球變暖最終會(hui) 被抵消；但這一過程需要持續數十萬(wan) 年的時間，速度不夠快，不足以解決(jue) 人類當前麵臨(lin) 的氣候問題。”

而且，地球每次的運氣都會(hui) 那樣好嗎？

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