Climate forcing controls on carbon terrestrial fluxes during shale weathering

生物地球化学循环 风化作用 环境科学 碳循环 生物地球化学 风化土 土壤科学 大气科学 地球科学 水文学(农业) 地质学 环境化学 生态系统 化学 地貌学 生态学 生物 天体生物学 物理 岩土工程
作者
Lucien Stolze,Bhavna Arora,Dipankar Dwivedi,Carl I. Steefel,Toshiyuki Bandai,Yuxin Wu,Peter Nico
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:121 (27)
标识
DOI:10.1073/pnas.2400230121
摘要

Climate influences near-surface biogeochemical processes and thereby determines the partitioning of carbon dioxide (CO 2 ) in shale, and yet the controls on carbon (C) weathering fluxes remain poorly constrained. Using a dataset that characterizes biogeochemical responses to climate forcing in shale regolith, we implement a numerical model that describes the effects of water infiltration events, gas exchange, and temperature fluctuations on soil respiration and mineral weathering at a seasonal timescale. Our modeling approach allows us to quantitatively disentangle the controls of transient climate forcing and biogeochemical mechanisms on C partitioning. We find that ~3% of soil CO 2 (1.02 mol C/m 2 /y) is exported to the subsurface during large infiltration events. Here, net atmospheric CO 2 drawdown primarily occurs during spring snowmelt, governs the aqueous C exports (61%), and exceeds the CO 2 flux generated by pyrite and petrogenic organic matter oxidation (~0.2 mol C/m 2 /y). We show that shale CO 2 consumption results from the temporal coupling between soil microbial respiration and carbonate weathering. This coupling is driven by the impacts of hydrologic fluctuations on fresh organic matter availability and CO 2 transport to the weathering front. Diffusion-limited transport of gases under transient hydrological conditions exerts an important control on CO 2(g) egress patterns and thus must be considered when inferring soil CO 2 drawdown from the gas phase composition. Our findings emphasize the importance of seasonal climate forcing in shaping the net contribution of shale weathering to terrestrial C fluxes and suggest that warmer conditions could reduce the potential for shale weathering to act as a CO 2 sink.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
AaronDP发布了新的文献求助50
刚刚
terryok完成签到,获得积分10
1秒前
Cll完成签到 ,获得积分10
1秒前
聪明的宛菡完成签到,获得积分10
2秒前
CNYDNZB完成签到 ,获得积分10
2秒前
xxj完成签到 ,获得积分10
2秒前
芊芊完成签到 ,获得积分10
3秒前
yar应助bluesky采纳,获得10
3秒前
海人完成签到 ,获得积分10
4秒前
SY15732023811完成签到 ,获得积分10
6秒前
李建勋完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI2S应助一路芬芳采纳,获得10
6秒前
黄花完成签到 ,获得积分10
7秒前
刘珍荣完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
紫金之巅完成签到 ,获得积分10
8秒前
Gang完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
CYYDNDB完成签到 ,获得积分10
11秒前
粿粿一定行完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
战战完成签到,获得积分10
14秒前
xlk2222完成签到,获得积分10
17秒前
笨笨以莲完成签到,获得积分10
17秒前
YHX完成签到,获得积分10
18秒前
沐沐心完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
20秒前
哭泣笑柳发布了新的文献求助10
20秒前
轻松白桃完成签到,获得积分10
20秒前
JasVe完成签到 ,获得积分10
23秒前
wakkkkk完成签到,获得积分10
23秒前
含蓄听南完成签到,获得积分10
23秒前
HH给HH的求助进行了留言
23秒前
芋你呀完成签到,获得积分10
24秒前
西蓝花香菜完成签到 ,获得积分10
24秒前
无花果应助兔子采纳,获得10
24秒前
请勿继续完成签到,获得积分10
26秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038184
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575908
关于积分的说明 11373872
捐赠科研通 3305715
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819255
邀请新用户注册赠送积分活动 892662
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022