从地表往下，比石油钻探还要深数百公里的地球深处，在光合作用无法触及的黑暗地底，科学家们正在对这里储量惊人的碳进行考察。

今天，美国科学院在华盛顿举行的“深碳观测计划”（Deep Carbon Observatory）会议上，发布了长达700多页的巨著《地球上的碳》（Carbon in Earth）。这部介绍地球深处的碳的循环及其影响的书，将极大地改变人类对地球深碳的认知。这是预期10年、耗资5亿美金的国际科研项目深碳观测计划（DCO）开展3年以来发布的首个重大成果。

地球上的碳（C）只有很小一部分存在于大气、海水和上层地壳中，有90%甚至更多的碳都深藏于地下，以石油、天然气、钻石乃至地底微生物等不同的形式存在。这里是人类知之甚少的空间，对地球表面的生物和生态却有着不可忽视的影响。

地球内部存储了多少碳，储存在哪里？ 碳元素是如何在不同的碳储层之间移动的？ 地球内部和外层之间最主要的碳元素流通发生在哪里？地球深处的有机元素和生命的起源有联系吗？

地球碳元素浓度。ppm 代表百万分之一 ？表示具体数据还未确定。来源：Deep Carbon Obeserveary

深碳观测计划对处于地幔的缓慢对流、地壳的渗透流体和火山的剧烈排放中的深碳运动进行研究，意在寻找深碳的古老起源和它的多个形式之间的形成和转化。

DCO的科学家在《地球上的碳》中表示，单是金属地核中蕴藏的碳，就预计占地球碳总量的 0.25~1%。如果1%这个数字被证明是对的，那么地核所截存的碳就是地球上其他所有已知碳储量的 4 倍还要多——相当于地表所有动物和植物所含碳量的5000万倍。

书里的新发现和新观点还包括：地底生物量占了地球生物量的很大一部分；地球深处的病毒在生命起源中发挥了作用；如何估算钻石形成的时间和深度；“动物、植物和矿物”是大自然用来制造岩石的原料。

DCO的执行主任、华盛顿卡内基研究所地球物理实验室的高级研究员罗伯特•哈森（Robert Hazen），与华盛顿大学西雅图分校的约翰•巴罗斯（John A. Baross）和伦敦大学学院的阿德里安•琼斯（Adrian Jones）共同编写了这本书。来自9个国家的50多名专家也参与了编辑。

深碳观测计划专家致力于解答的具体谜团还包括：

数量：

• 地球内部存储了多少碳？
• 碳储层在哪里？

运动：

• 碳如何在碳储层之间移动？
• 地球深入的内部和表面之间最显著的碳通量在哪里？

起源：

• 不断增加的碳中有多少是原始的碳？多少是从地表回收的碳？
• 是否在地球深部存在甲烷和其他碳氢化合物的非生物来源？

形式：

• 什么是地球深部微生物生命的本质和范围？
• 地球深部的有机化学在生命起源中发挥作用了吗？

阐述深碳观测项目（DCO）项目目标的精选案例：

• 全天候、自动化且可以通过网络访问的观测，对世界上最活跃火山中的25座所排放的二氧化碳进行测量
• 更好地估算参与地球碳循环过程的碳数量和速度。通过地球碳循环，新的岩石物质在大洋中脊上涌，更紧密的古老地壳在俯冲带下沉，被吞回地球深处，在高温和高压下将碳进行截存
• 在一两年内将生物（或者化石）甲烷同非生物甲烷确实地区分开来

 

信息来源：EurekAlert!
文章图片：Deep Carbon Obeserveary