增强岩石风化主要是去除碳还是帮助适应气候变化？
增强岩石风化的核心目标是去除二氧化碳（减缓气候变化），其规模相当可观。一项覆盖英国全境的研究模型显示，到2050年，在耕地中应用该技术每年可实现净去除600万至3000万吨二氧化碳，这相当于英国实现净零排放所需大气碳去除量的45%[1]。从全球范围看，在每公顷农田施用10吨玄武岩粉尘，75年内可封存640亿吨二氧化碳；若推广至所有农业用地，这一数字将升至2170亿吨[2]。这些数据属于减缓气候变化范畴，而非适应气候变化的指标。
适应协同效益确实存在，但规模较小且不确定性更高。同一项英国研究发现，增强岩石风化（ERW）可以逆转土壤酸化，并通过减少一氧化二氮排放来降低肥料成本[1]。另一项在威尔士森林进行的田间试验表明，ERW加速了树木生长，使地上碳储量每年每公顷额外增加-0.34吨二氧化碳当量，但这一效果被土壤二氧化碳排放量的增加所抵消，导致四年内出现净碳排放[5]。因此，适应效益确实存在，但取决于具体环境，且往往被其他效应所掩盖。
限制增强风化在适应气候变化中效用的风险有哪些？
一个主要担忧是有毒微量元素的积累。一项研究发现，按照建议的每年每公顷40吨玄武岩施用量，仅需6年和10年，铜和镍的含量就会分别超过监管限值[4]。这直接威胁到土壤的长期健康与农业生产力，而这两者正是适应气候变化的核心。作者认为，必须根据具体地点选择岩石，以避免对土壤用途造成损害[4]。
另一个限制是，ERW的效果在很大程度上取决于气候条件。在炎热潮湿的环境中，风化速度更快，回报周期更短；但在较冷或较干燥的地区，即使经过数十年时间，所施用的玄武岩中仍有相当一部分可能无法风化[2]。这意味着，在许多已经易受气候变化影响的农业区域，ERW作为可靠的适应工具作用有限。此外，将岩石研磨成细颗粒所需的能源成本，只有在二氧化碳供应不受限制的情况下才合理，而实际情况并非总是如此[3]。
ERW 的减缓作用是通过化学途径还是生物途径更有效？
ERW的减缓潜力来自两条路径：地球化学路径（通过矿物风化直接捕获CO₂）和生物路径（通过释放磷促进植物生长）。一项建模研究发现，将玄武岩应用于森林可使总碳汇量达到仅应用于农田的三倍，因为森林能同时受益于这两条路径[6]。仅生物路径一项，就通过促进树木生长显著增加了碳储量[6]。
然而，实地证据表明情况更为复杂。在一项为期四年的再造林实验中，地球化学途径仅去除-0.19吨二氧化碳当量/公顷/年，而生物途径（树木生长）增加了-0.34吨二氧化碳当量/公顷/年，但土壤二氧化碳排放通量的增加释放了2.54吨二氧化碳当量/公顷/年，最终导致净碳排放[5]。这表明，在真实生态系统中，生物响应可能增强或削弱减排效益，因此在大规模实施前，我们需要更深入地理解植物-土壤反馈机制[5]。
关于这些来源
该回答基于6篇经同行评审的研究构建而成——发表于2022年至2026年间，其中2篇为2024年及以后发表，4篇发表于Q1期刊，累计被引用275次——这些研究是从9篇通过质量筛选的文献中选出的最具相关性的成果，而9篇文献又源自从超过5亿篇论文的数据库中检索到的36篇论文。
本文引用的文献
英国通过增强岩石风化作用具有显著的碳汇潜力
针对英国耕地开展的动态碳预算模型研究表明，到2050年，增强岩石风化（ERW）每年可去除600万至3000万吨二氧化碳（占国家去除需求的45%），并带来减少氧化亚氮排放、逆转土壤酸化等协同效益。
气候对全球农田增强岩石风化能力的影响
全球范围内，在农田中以每公顷10吨玄武岩的施用量进行增强风化（ERW）模拟显示，75年内可封存640亿吨二氧化碳（若推广至所有农业用地，则外推为2170亿吨），但其效果在炎热潮湿气候区较高，而在较凉爽地区则较低。
土壤中增强岩石风化效率的环境控制因素
反应性传输模型表明，增强风化效率取决于通过排水良好的土壤或生物源二氧化碳供应来维持高二氧化碳可用性；只有在二氧化碳不受限制的情况下，减小颗粒尺寸才有效。
增强岩石风化过程中土壤中有毒微量元素的潜在积累
在每年每公顷施用40吨玄武岩的情况下，土壤中的铜和镍含量将在6至10年内超过监管限值，这凸显了需根据具体场地选择岩石类型，以避免长期土壤污染。
生态系统响应决定了增强岩石风化对气候缓解的有效性。
威尔士一项为期四年的再造林实验发现，由于土壤二氧化碳排放量的增加超过了微小的地球化学和生物碳增益，ERW导致净碳排放量为2.01吨二氧化碳当量/公顷/年。
利用生态系统对增强岩石风化作用的响应，在减缓气候变化情景中加以应用
综合模型显示，将玄武岩应用于森林，通过结合地球化学固碳与磷驱动生长带来的生物碳储存，其增强风化碳汇能力可比单独用于农田提升三倍。