近日，地学期刊《Global and Planetary Change》发表了海洋与地球科学学院博士生于名扬题为“Chemical weathering and its control mechanism in the Yarlung Zangbo drainage basin on the Tibetan Plateau”的研究成果，探讨了青藏高原雅鲁藏布江流域的化学风化过程及其控制机制。
硅酸盐风化通过消耗大气CO2参与全球碳循环，被认为调控着地球的长期气候变化。晚新生代青藏高原隆升引发硅酸盐风化加强和大气CO2消耗加剧，是解释全球气候长期变冷趋势的经典假说。然而，硅酸盐风化与气候条件之间的关系仍饱受争议。针对硅酸盐风化强度对气候的敏感性，该研究选择了“隆升-风化-气候”假设理论的关键区域，青藏高原的最大河流——雅鲁藏布江，以高空间分辨率采集了全流域的现代表层泥质沉积物样品，分析了其中粉砂（<63 μm）和粘土（<2 μm）粒级硅酸盐组分的主量和微量元素组成。
图1. 雅鲁藏布江流域的地质、年平均温度和降雨量分布
该研究通过定义δαAlE和δCIA指标来量化粘土和粉沙粒级之间的元素分馏，进而提取出真实可靠的风化信号。结果显示，沿着雅鲁藏布江约1700 km的下游（向东）方向，沉积物的δαAlCa、δαAlNa、δαAlSr、δαAlMg和δCIA总体呈上升趋势，表明这些元素的淋失逐渐加强，而δαAlLi则呈降低趋势，表明Li在粘土矿物上的固着逐渐增强。这表明从青藏高原腹地至东缘，硅酸盐风化强度的增加是对上升的年平均气温和降雨量的响应。
该研究推断，温度是控制青藏高原硅酸盐风化强度的主要因素，而降雨的作用则占次要。尽管学界广泛认为化学风化和气候之间的反馈主要作用于长时间尺度，该研究表明在现今时间尺度下，青藏高原的硅酸盐风化强度在低温环境下（0–10°C）能够敏感地响应于温度的变化。青藏高原被誉为“世界第三极”，其变暖速率显著高于全球平均值，且蕴含着大量风化程度较低的活性物质。据此，该研究强调，在人类活动加剧全球变暖的背景下，青藏高原可通过加强化学风化而发挥缓冲变暖趋势的巨大潜力。
图2. 雅鲁藏布江流域硅酸盐风化指标与年平均气温和年降雨量相关性
论文第一作者为我院博士生于名扬，通讯作者为刘志飞教授，合作者包括我院赵玉龙副教授和林宝治副研究员。该研究得到“第二次青藏高原综合科学考察研究”项目的资助。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2025.104819