《PNAS》 | 科學家使用碳酸酐酶加速深海固碳,有助應對海洋酸化

2021-02-22 中科院海洋科技情報網

南加利福尼亞大學（USC）和加州理工學院（Caltech）的科學家，在不傷害珊瑚及其他生物體的前提下，使海洋最深處儲存並中和碳的一個本來緩慢的、天然的化學反應過程加速了500倍。相關研究結果已發表在7月18日的《PNAS》上。

有史以來，USC-Caltech團隊是首次可以精準測量溶解在海水中被一種常見的碳酸酐酶加強的方解石（一種碳酸鈣）的反應速率。碳酸酐酶是維持人類和其他動物的血液和組織中酸鹼平衡的酶。USC的資深作家和地球化學家William Berelson說：「數十億年以來，遍布海底的碳酸鹽物質一直在中和海洋中的CO2，但這種未被催化的反應過程十分緩慢。更重要的是，沒有人知道怎樣加速這個反應，而現在我們搞清楚了。」

碳酸鈣存在於整個星球的海洋裡，從海洋表面的珊瑚礁到埋葬海底深處的死亡生物的殼體，如浮遊生物。海洋中的溫室氣體約是大氣中的50倍，這也是造成海洋酸化的原因。

然而，當酸化的海洋表層水進入海洋較深處時，它們會與海底死亡生物的碳酸鈣殼反應，從而中和這些輸入的CO2。這是自然緩衝過程的一部分，允許海洋儲存如此大量的CO2，至少在海洋酸化接觸不到和侵蝕不到珊瑚礁等結構的地方是這樣的。

Berelson說：「碳酸鈣在海洋中的溶解是我們所謂的化學緩衝劑，它像我們使用抗酸藥來緩解胃酸痛一樣」，這個過程是「海洋的抗酸劑」。

現在得益於該項工作的研究成果，這個原本需要數萬年將CO2轉換為碳酸鹽的過程得以在很短一段時間內實現。Berelson說：「研究結果將在幫助減少大氣CO2方面發揮重要作用。」

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