原来你是这样的碳！

材料牛注：说起碳，我们都再熟悉不过，它无处不在，与我们息息相关。但是你真正了解碳吗？你知道碳在地球深处是以何种形式存在的吗？为了研究气候变化，科学家们就不得不研究碳——不仅仅是地球表面的碳，还有地球深处的碳。为了计算地球上究竟含有多少碳，就必须弄清楚碳究竟是以何种形式存在的。最近芝加哥大学的研究人员通过模拟地表深处的极端环境，发现地表深处的碳的存在形式与地表截然不同。

如果科学家们想要得到更加精确的气候变化模型，就必须考虑地球的生态循环、地质循环以及大气循环所吸收和释放的碳。

一些研究者们正试图弄清地表深处错综复杂的碳循环。一项新近发表在Science Advances期刊上的研究表明，溶解在地表深处的高压水中的碳并不是以二氧化碳的形式存在，而是以碳酸根和碳酸氢根离子的形式存在。

科学家说这种异常现象可能是由于碳所处的地下410英里的裂缝这种极端条件所导致的。

“想要在这些极端条件下进行实验仍然非常困难，”芝加哥大学的分子工程师Giulia Galli在一次新闻发布会上说道，“幸运的是，最近理论方面的发展和计算能力的提高使人们有希望通过分子动力学模型对极端条件下的水和碳进行研究。”

这项最新研究表明，碳在地表深处的存在形式与在地球表面截然不同。

“这项结论很重要，因为不同形式的碳可能会导致地球深处的含碳材料储层有所不同，”乔治华盛顿大学的研究员Russell J. Hemley解释道，“如在这项研究中进行的那些计算以及根据这些理论结果开展的新的实验，可能是弄清地球碳含量的关键。”

这项新研究表明碳在深层水中以碳负离子的形式进行传输。科学家们现在必须应对这样的一个现实：地球上地幔的岩石孔隙和裂缝中的水比此前认为的包含更多的离子，因此模型需要重新调整。

“碳不以分子而以离子的形式存在是一个重大转变，”加州大学洛杉矶分校的地球科学家Craig E. Manning评论道。

目前尚不清楚这项研究会对更广泛的碳模型产生什么影响。想要阐明深层碳循环对更大的地球化学系统的作用，需要进一步研究。

原文链接：How carbon gets absorbed deep underground.

文献链接：The fate of carbon dioxide in water-rich fluids under extreme conditions.

本文由材料人编辑部杨树提供素材，黄亚编译，点我加入材料人编辑部。

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