摘要：这个夏天，当北半球城市居民在创纪录高温中煎熬时，在更深的海底，一场关乎全人类命运的微妙变化正在悄然发生。

这个夏天，当北半球城市居民在创纪录高温中煎熬时，在更深的海底，一场关乎全人类命运的微妙变化正在悄然发生。

科学家们发现，那个被认为最安全的“碳保险箱”，其实并没有我们想象中那么牢靠。

我们都知道森林是地球之肺，但很少有人意识到，真正的碳储存巨头藏在深海。

海洋吸收的二氧化碳总量是陆地生态系统的50倍以上，而深海沉积物更是储存着约1500万吉吨碳。

这个数字相当于全球海水总碳量的385倍，是名副其实的地球最大碳库。

这些碳被封存在海底数百米乃至数千米的沉积层中，经历数百万年的地质作用，逐渐变成黑乎乎的岩石。

被固化的碳

地质学家过去认为，这些碳一旦埋藏就会长期“沉睡”，成为最稳定的碳储存形式。

直到相关学者在钻探中发现了一个惊人的事实：在完全黑暗、缺氧、高温的深海沉积物中，竟然存在着一个庞大的“暗物质”生命世界深部生物圈。

这个隐藏的生物圈其生物总量与地表所有微生物处于同一数量级，被称作“地球第二个生物圈”。

它们在极端环境下的存活本身就是一个谜：这些微生物需要有机碳维持生命，但沉积物中的有机碳大多难以分解，它们究竟靠什么获得能量？

2025年8月，中国科学院华南植物园在《Science Advances》发表的研究，终于揭开了这个谜底。

研究团队选取日本南海海槽780万年前的沉积物样品，在实验室里模拟了不同温度环境下的碳循环变化。

实验结果令人震惊：

当温度超过35摄氏度，原本储存碳的“矿物碳泵”开始反向释放有机碳；

达到55摄氏度时，“微生物碳泵”也发生逆转；

而当温度突破85摄氏度，难降解的有机碳会在非生物过程主导下加速降解，分解为乙酸、氢气等小分子产物。

“这就像打开了一个尘封已久的保险箱。”研究团队成员比喻道，“温度成了那把意外的钥匙。”

这些被释放的简单分子，正好成为深部微生物的能量来源。

它们不再依赖复杂的共生关系，而是直接利用这些“地球化学快餐”维持独立生存。

这套被称为“碳反转”的机制，完美解释了深部生物圈的存活之谜。

更值得关注的是，研究团队计算出活化碳比例超过总有机碳的0.25%。

这个看似微小的比例，对应的是总量惊人的37.5万吉吨可利用碳，几乎相当于全球海水总碳量的10倍。

深部碳库在加热作用下的非生物与生物耦合分解模型示意图

这一发现改写了我们对全球碳循环的认知。

长期以来，海底沉积物被视为最稳定的碳封存方案，甚至有不少地质工程提议将工业二氧化碳注入深海沉积层。

但现在看来，这个方案存在致命缺陷。

“随着全球变暖的持续，海洋温度正在上升。”海洋学家指出，“虽然深海温度变化相对缓慢，但这是一个不可逆的过程。”

目前全球深海平均温度约为2摄氏度，但在某些地质活动区域，沉积物温度可能显著升高。

研究显示，在35摄氏度这个临界点之上，每升高1度，有机碳的释放速率就会呈指数级增长。

考虑到全球深海沉积物中储存的巨量碳，即使只有极小比例被活化，也足以对全球碳循环产生显著影响。

这就像在一个堆满火药的地下室里点起了一盏灯，温度的变化可能引发连锁反应。

这项研究的意义远不止于解释微生物的生存之谜。

它让我们重新思考地球系统的运行机制：生命与非生命过程之间，存在着远比想象中更深刻的联系。

“深部生物圈不是孤立存在的。”论文通讯作者强调，“它们与地球化学过程构成了一个精密的耦合系统。温度驱动下的碳转化，为这个黑暗世界提供了持续的能量来源。”

与此同时，科学家们也开始重新评估全球变暖的潜在风险。

除了大气中的二氧化碳浓度，深海沉积物这个“沉睡的巨兽”的状态同样值得关注。

虽然目前还不会出现大规模的碳释放，但了解这个系统的运行机制，对预测未来气候变化趋势至关重要。

在人类为地表温度升高而焦虑时，海底深处正在发生的微妙变化提醒我们：地球是一个复杂的整体系统。

那个被认为最安全的碳保险箱，其实也有它的脆弱之处。

正如研究人员所说：“我们刚刚开始理解这个系统的运行规则。在深海的黑暗中，或许藏着应对气候变化的关键答案。但前提是，我们要先读懂它发出的信号。”

来源：知识分子李一