近日，中國科學院廣州地球化學研究所與國際合作團隊在國際學術期刊《自然·地球科學》發表論文指出，海洋硫酸鹽濃度的變化能夠改變甲烷的消耗方式。這一成果揭示了5600萬年前的超級變暖事件（古新世—始新世極熱事件，PETM）中極端全球變暖和海洋酸化背后的碳循環機制。

現代海洋中，約90%的甲烷會被沉積物中的微生物在無氧條件下利用，產生堿性物質，緩解海洋酸化。但是，PETM時期北極海水硫酸鹽濃度不到現代的1/3。“因為硫酸鹽嚴重不足，一類喜歡氧氣的細菌開始‘快速燃燒’甲烷——它們直接消耗氧氣，快速釋放二氧化碳。”項目負責人、研究員張一歌說。

基于海洋浮游植物分子痕跡重建的二氧化碳濃度顯示，PETM恢復期北極海洋的二氧化碳濃度水平比全球平均值高200—700ppm，這說明北極海洋從原本吸收二氧化碳變成了排放二氧化碳。“因為海水變淡、硫酸鹽減少，甲烷只能通過‘快速燃燒’的方式分解，直接制造了大量二氧化碳。”論文合作作者、研究員沈佳恒說，“這從根本上改變了北極在全球碳循環中的角色，變成溫室氣體排放源。”