12月9日，土地工程学院科研团队在国际顶尖学术期刊《Nature Communications》发表题为“Kisotopes trace temporal silicate weathering intensity” 的最新研究成果。KY开元集团官网为论文第一完成单位，土地工程学院苟龙飞副教授为第一作者，KY开元外聘导师、中国科学院地球环境研究所金章东研究员为通讯作者。
全球一级碳循环的大陆风化领域有两个著名的百万尺度地球体温调节假说：一个称之为“恒温器假说（Thermostat）”，认为气候本身控制硅酸盐岩风化，高温时风化快（耗CO2降温），低温时风化慢（攒CO2升温），即地球自带“空调”；另一个是“构造驱动假说（Tectonic Driver）”，认为造山运动暴露出新鲜岩石，加速硅酸盐岩风化，消耗大气CO2，从而让地球变冷，造成新生代趋冷下的多期次冷事件，两大假说长期存在争议。
图1 溶解、吸附及次生矿物造成对钾同位素的分馏
为了解决上述争议悖论，苟龙飞副教授与金章东研究员立足黄土科学全国重点实验室，联合德国美因茨大学Philip Pogge von Strandmann教授、英国伦敦学院大学David J. Wilson教授、法国岩石地球化学研究所Albert Galy教授等知名学者组成的国际研究团队，共同聚焦黄土化学风化，因为风成黄土天然具有十分均一的地球化学和矿物学组成，可以代表上地壳平均组成，且黄土高原地区冬夏温度和降水剧烈的反差，是示踪风化响应气候的天然实验场所。
河水钾同位素示踪流域硅酸盐岩风化强度
研究表明，河水中的溶解态的K不仅主要来自于硅酸盐岩风化，还首次在季节尺度上发现巨大的钾同位素分馏，由此打通了河水δ⁴¹K用以示踪空间上和季节上的硅酸盐岩风化强度的链条。后续可能可以通过海洋粘土矿物的K同位素对地球历史上不同时期的硅酸盐岩风化强度进行重建，进而理解地球是如何通过化学风化的调节为我们提供了一个恒温、恒压、恒氧、恒大气碳的“完美温室”。海洋钾同位素变化也可以完全由化学风化来解释，同时解决了化学风化的示踪和海洋钾同位素的变化难以解释两大难题。
该项创新研究成果受到国家自然科学基金委创新研究群体、黄土科学全国重点实验室重点项目等资助。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-67085-w
（审稿：赵永华 网络编辑：和燕）
