增强岩石风化策略（ERW）近年来被视为一个重要的大气CO2人为捕获技术而得到快速发展，由于碳酸盐溶蚀的快速动力学特征，基于碳酸盐岩的增强岩石风化策略（ECW）成为了ERW的重要发展方向。然而，目前ECW产生的碳汇潜力、实施成本、碳足迹仍缺乏系统的定量评估，ECW实施的增汇效率（稳定性）、其产生的潜在环境影响也未得到全面的探讨。
据此，中国科学院地球化学研究所刘再华研究员团队联合西南大学，基于碳酸盐溶蚀平衡模型与生命周期评估（LCA），在地球系统模型（CMIP6）的框架下量化了增强碳酸盐岩风化（ECW）的全球碳汇潜力、成本及碳足迹。结果表明，在RCP 4.5和RCP 8.5气候模式下， ECW大气CO2捕获潜力可达到2.66 Gt CO2 a-1（RCP 4.5）~ 2.82（RCP 8.5） Gt CO2 a-1，至本世纪末部署ECW的累计碳移除量可达241.32 Gt CO2 （RCP 4.5）~ 246.64 Gt CO2 （RCP 8.5）。研究进一步发现随着气候变化，高纬度地区部署ECW碳汇潜力将显著提升，增幅最高达46.6 %，成为未来ECW部署的理想区域。全球11个主要国家的实施成本-碳足迹表明增强碳酸盐岩风化碳足迹占碳移除总量的14.8-16.4%，这一结果表明，相较于增强硅酸盐风化，ECW具有更低的成本和碳足迹。
图1. 在两种全球气候模式(RCP4.5和RCP8.5)下，增强碳酸盐风化全球二氧化碳去除潜力时空变化
图2. 全球高潜力11个国家部署ECW的碳足迹和成本
此外，研究提出增汇效率是未来ECW实施需要重点关注的问题，在ECW的基础之上，本研究提出了应发展一种耦联水生生物光合作用的增强碳酸盐岩风化新模式(ECCW)，尤其强调内陆水体生物泵稳定ECW大规模CO2去除中的重要贡献。提出ECW的发展目标应是通过同步调控水生光合作用（BCP效应）将增强的岩石风化产生的溶解无机碳（DIC）更大比例的转化为内源有机碳封存，使ECW产生的碳汇稳定性趋向100%。研究还提出作为一种大气CO2捕获技术，ECW还能够产生土壤改良、水质改善与海洋酸化缓解等一系列正向环境影响。
上述成果发表于地学顶级1区期刊《Earth-Science Reviews》上。地化所22级博士生石亮星为第一作者，刘再华研究员和西南大学曾思博教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（42141008、42307070、U2244216、42130501、41921004、41977298）的资助。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012825225001102
(环境室 刘再华课题组/供稿)