近日，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》发表论文指出，海洋硫酸盐浓度的变化能够改变甲烷的消耗方式。这一成果揭示了5600万年前的超级变暖事件（古新世—始新世极热事件，PETM）中极端全球变暖和海洋酸化背后的碳循环机制。
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，产生碱性物质，缓解海洋酸化。但是，PETM时期北极海水硫酸盐浓度不到现代的1/3。“因为硫酸盐严重不足，一类喜欢氧气的细菌开始‘快速燃烧’甲烷——它们直接消耗氧气，快速释放二氧化碳。”项目负责人、研究员张一歌说。
基于海洋浮游植物分子痕迹重建的二氧化碳浓度显示，PETM恢复期北极海洋的二氧化碳浓度水平比全球平均值高200—700ppm，这说明北极海洋从原本吸收二氧化碳变成了排放二氧化碳。“因为海水变淡、硫酸盐减少，甲烷只能通过‘快速燃烧’的方式分解，直接制造了大量二氧化碳。”论文合作作者、研究员沈佳恒说，“这从根本上改变了北极在全球碳循环中的角色，变成温室气体排放源。”
