研究核心发现 - 海洋硫酸盐浓度的变化像一个“化学开关”，能够改变甲烷的消耗方式，从而引起全球气候变化 [1] - 在古新世-始新世极热事件（PETM）时期，北极海水硫酸盐浓度不到现代的三分之一 [1] - 硫酸盐不足导致甲烷无法被高效转化，转而由喜氧细菌快速燃烧，此过程在PETM事件后期达到高峰 [2] 甲烷氧化机制对比 - 现代海洋中约90%的甲烷由微生物在无氧条件下利用硫酸盐高效转化，类似“慢燃发电厂”，并产生碱性物质缓解海洋酸化 [1] - 当硫酸盐严重不足时，甲烷进入海水，由喜氧细菌进行“快速燃烧”，类似高温燃烧释放大量废气 [2] - 研究通过检测特殊的分子痕迹（古代细菌的“身份证”）成功复原了5600万年前的甲烷氧化过程 [2] 对北极碳循环的影响 - PETM时期，北极海水中CO2的浓度水平比全球平均值高200—700ppm [2] - 北极海洋从吸收二氧化碳的“海绵”转变为排放二氧化碳的“烟囱”，从根本上改变了其在全球碳循环中的角色 [2] 地质活动与气候联系 - 地壳运动、大陆风化、火山喷发等地质活动会直接影响海洋硫酸盐含量，进而决定甲烷分解方式 [3] - 数亿年前的中生代至数千万年前的新生代早期，远古海洋硫酸盐含量长期较低，此特征对全球碳循环和气候有重要影响 [3] 对现代气候的启示 - 随着现代北极海洋快速变暖和淡化，类似的甲烷氧化机制可能被再次激活 [3] - 当北极海水变淡、化学环境改变时，可能重演5600万年前甲烷从高效利用转向快速燃烧的过程 [3]