国际学术期刊《自然·地球科学》最新刊登了一项由中国科学院广州地球化学研究所牵头的研究成果。该研究联合国际科研团队，通过系统分析海洋化学环境变化，首次证实了5600万年前古新世—始新世极热事件（PETM）期间，海洋硫酸盐浓度异常降低对全球碳循环产生的关键影响。
研究团队发现，PETM时期北极海域的硫酸盐浓度仅为现代水平的三分之一。这种特殊环境导致原本在无氧条件下分解甲烷的微生物群落发生根本性改变。据项目负责人介绍，当硫酸盐严重匮乏时，一类好氧细菌开始主导甲烷分解过程，这种"快速燃烧"模式直接消耗海水中的溶解氧，同时加速释放二氧化碳。现代海洋中约90%的甲烷通过无氧途径分解，该过程会产生碱性物质，有助于缓解海洋酸化。
通过重建海洋浮游植物分子化石记录，科研人员精确测定了PETM恢复期北极海域的二氧化碳浓度。数据显示，该区域二氧化碳浓度较全球平均水平高出200-700ppm，表明北极海洋从传统的碳汇转变为显著的碳源。研究合作者指出，海水盐度降低与硫酸盐减少形成双重作用，迫使甲烷通过高强度氧化途径分解，这种异常的碳释放机制彻底改变了北极在全球碳循环中的功能定位。
该成果为理解古气候剧变期间的碳循环异常提供了关键证据。研究显示，PETM时期北极海域的特殊化学环境导致每年约数亿吨碳以二氧化碳形式进入大气，这种非预期的碳排放机制可能是加剧当时极端全球变暖的重要因素。相关发现对深入认识地质历史时期气候突变事件具有重要参考价值。
