"因为硫酸盐严重不足，犹如燃料短缺，'发电厂'无法正常工作，甲烷只能进入海水中。"项目负责人、 中国科学院广州地球化学研究所研究员张一歌解释，"这时候，另一类喜欢氧气的细菌开始快速'燃 烧'甲烷，就像高温燃烧释放大量废气一样。" 研究团队通过检测一种特殊的分子痕迹，成功复原了5600万年前的甲烷氧化过程。这些分子痕迹就像古 代细菌留下的"身份证"，显示在PETM事件后期，进行"快速燃烧"的甲烷分解细菌活动显著增强并达到 高峰。 5600万年前的极热事件时，北极海洋是如何加剧全球变暖的？9月25日，中国科学院广州地球化学研究 所与国际合作团队在国际学术期刊《自然·地球科学》上刊发论文揭示了此谜底：海洋硫酸盐浓度的微 妙变化，能够改变甲烷的消耗方式，就像一个"化学开关"，引起了全球气候变化。 甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体，而大量的甲烷以水合物"可燃冰"的形式储藏在海底。近年研 究发现，绝大部分海底释放的甲烷都会快速溶解在海水中，然后被各种微生物"消化"掉，很少能直接进 入大气。甲烷被"消化"的方式不同，对海洋和气候的影响也截然不同。 现代海洋中，约90%的甲烷会被沉积物中的微生物在无氧条件下利用，即以硫酸 ...

研究核心发现 - 海洋硫酸盐浓度变化作为"化学开关" 通过改变甲烷消耗方式影响全球气候变化 [1] - 古新世-始新世极热事件（PETM）时期北极海水硫酸盐浓度不到现代的三分之一 [1] - 硫酸盐不足导致甲烷氧化路径从"慢燃发电"转变为"快速燃烧"模式 [2] 甲烷氧化机制 - 现代海洋中约90%甲烷通过硫酸盐还原作用被微生物消耗 产生碱性物质缓解海洋酸化 [1] - PETM时期硫酸盐短缺促使喜氧细菌快速分解甲烷 类似高温燃烧释放大量废气 [2] - 通过特殊分子痕迹检测显示PETM事件后期快速燃烧式甲烷分解活动达高峰 [2] 北极碳循环变化 - PETM时期北极海水CO2浓度比全球平均值高200-700ppm [4] - 北极海洋从吸收二氧化碳的"海绵"转变为排放二氧化碳的"烟囱" [4] - 该区域在全球碳循环中的角色发生根本性改变 成为温室气体排放源 [4] 地质与气候关联 - 地壳运动 岩石形成 大陆风化和火山喷发等地壳活动直接影响海洋硫酸盐含量 [4] - 中生代至新生代早期远古海洋硫酸盐含量长期较低 对全球碳循环产生重要影响 [4] - 地球系统过程控制海洋"燃料供应系统" 影响甲烷利用方式和气候系统 [4] 现代警示意义 - 现代北极快速变暖和淡化可能激活类似甲烷氧化机制 [4] - 需要密切关注海水变淡和化学环境变化导致的甲烷消耗方式转变风险 [4] - 研究对认识地质历史碳循环突变及现代北极温室气体排放风险具预警意义 [4]

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极端天气正成为新的经济变量。根据哥白尼气候变化服务局最新数据，2024年成为首个突破《巴黎协定》1.5℃温控目标的年份。中国气象 局也警示，2025年全球平均气温仍有可能再创新高。 极端气候背后的推手是谁？碳中和进程中哪些行业企业受气候变化影响最为直接？企业又该如何从防御转向主动布局？围绕这些问题，在 2025年服贸会第四届气象经济主题论坛上，中国科学院院士、复旦大学大气科学研究院院长张人禾接受了21世纪经济报道记者的专访。 张人禾是气候动力学家,长期从事厄尔尼诺现象以及亚洲季风和中国气候变异的研究，其研究成果有助于提升我国短期气候预测的准确性 与业务能力。他对21世纪经济报道记者表示，近百年来全球的二氧化碳浓度上升和气候变暖与人类活动直接相关，应对气候变化在当前看 来最关键的仍是进一步加大减排措施的力度，通过更有效的减排确保温控目标与碳中和目标的实现。 张人禾。资料图 人类活动与近百年快速增温直接相关 《21世纪》：部分观点认为，并非是人类活动排放二氧化碳导致的气候变暖。怎样看待这一观点？ 张人禾：这类观点长期以来一直存在。从长期历史角度看，地球历史上确实有很多时期二氧化碳浓度很高，甚至有时增温会超前于二氧 ...

奖项与创新技术 - 温柔嘉与阿利莎·弗雷德里克松团队凭借创新的船舶碳捕捉技术获得欧洲专利局2025年"青年发明家奖"全球十佳创新者称号 [1] - 该奖项面向全球30岁及以下创新者或团队，表彰为实现联合国可持续发展目标作出贡献的优秀青年 [1] - 获奖项目涉及电子垃圾、稀有元素回收、航空、人工智能、纳米技术、碳捕获、食品安全和环境保护等领域 [1] 船舶碳捕捉技术 - 团队开发的可改装碳捕捉系统能从大型船舶废气中捕获二氧化碳并将其转化为固态石灰石储存 [1] - 系统可将二氧化碳固化储存并用集装箱运输，无需复杂港口设施，大幅简化卸载和处理流程 [2] - 模块化设计便于安装在现有船只上，避免高昂换船成本，提供稳定、可规模化、现实可行的海上减排方案 [2] 技术性能与应用 - 系统已在一艘商用货船测试，成功捕获78%二氧化碳和90%硫排放 [2] - 转化后的固态石灰石可用于建材市场或运至专门处理工厂进行二氧化碳回收，用于合成燃料，实现碳循环 [2] - 技术吸引多家国际航运企业关注 [2] 行业背景与挑战 - 航运业是全球主要碳排放源之一 [1] - 大量现有船舶面临无法有效改造、运行效率不高、经济成本高昂等困境 [1] 中欧科技合作 - 中国具备世界领先制造能力、产业基础和创新活力 [2] - 欧洲拥有完善科技生态系统，双方优势互补 [2] - 中欧合作在应对全球性挑战方面空间广阔，将为实现可持续发展目标作出实质性贡献 [2]

碳氮综合管理研究 - 人类活动显著扰乱了地球的碳循环和氮循环，对生态环境造成明显影响，需通过有效管理来最小化这些影响以维护环境网络和人类社会的可持续性 [2] - 浙江大学谷保静教授团队在Science发表研究，开发了综合模型量化碳氮通量及其相互作用，通过协同管理可实现更低成本的碳氮减排并带来更大社会效益 [3][4] - 1980-2020年间中国氮素流失量增加2.3倍，碳排放量飙升6.5倍，预计到2060年综合管理可使氮流失减少74%，碳排放减少91% [6] - 与单独控制相比，综合管理到2060年可额外减少180万吨氮流失和2650万吨碳排放，单位减排成本降低37%，带来13840亿美元社会净效益 [6] 研究模型与成果 - 研究团队开发的综合模型可量化16个人类和自然子系统中碳氮的通量及相互作用 [6] - 该模型为制定中国具有成本效益的环境政策提供了科学依据 [4]