增强风化（ERW）在全球范围内实际能去除多少二氧化碳？
最乐观的预测来自大规模建模研究。一项研究将反应性传输模型与全球约1000个农业地点的气候数据相结合，发现每公顷施用10吨玄武岩粉尘，可在75年内封存640亿吨二氧化碳；若推广至所有农业用地，这一数字将升至2170亿吨二氧化碳[2]。对比来看，2023年全球二氧化碳排放量约为370亿吨，因此2170亿吨相当于当前约六年的排放量。另一项针对英国的研究模型估计，到2050年，在可耕地实施增强风化技术每年可去除600万至3000万吨二氧化碳，这相当于英国为实现净零排放目标所需大气碳去除量的45%[1]。
另一项研究利用综合气候-能源-经济模型发现，将玄武岩应用于森林，其通过增强风化作用（ERW）实现的碳封存量可达仅用于农田时的三倍，因为岩石释放的磷还能促进树木生长并增加有机碳储存[4]。该研究估计，利用这一“生物”途径，增强风化作用或将成为实现《巴黎协定》目标的更大助力。
然而，这些只是模型预测的结果，并非实际测量数据。同一项全球研究[2]也指出，相当一部分施用的玄武岩即使在数十年尺度上也未能完全风化，这意味着每吨岩石实际去除的二氧化碳量可能低于理论最大值。关键在于，潜力虽然巨大，但能否实现取决于现实条件。
实地测试增强风化（ERW）时会发生什么？
该组数据中最有力的现实世界证据来自英国南威尔士一项为期四年的增强风化（ERW）与再造林结合实验，该实验覆盖11.5公顷土地，设有64个样方[5]。这项研究直接测量了在森林环境中向土壤添加碎玄武岩后的实际效果。无机碳去除——即直接捕获二氧化碳的化学风化过程——虽可检测到但规模较小：每年每公顷仅约0.19吨二氧化碳。更重要的是，岩石风化产物大多滞留在土壤中，并未以碱度形式输出——而碱度正是实现永久碳储存所需的关键形态。
更糟糕的是，研究发现添加岩石虽然促进了树木生长（使地上部分每年每公顷额外吸收0.34吨二氧化碳），但同时也使土壤二氧化碳排放量增加了约每年每公顷2.54吨——微生物和根系将更多碳以呼吸作用形式释放回大气。综合所有碳通量后，净效应为每年每公顷释放约2吨二氧化碳，这意味着在这项为期四年的研究中，该区域反而成为净碳源而非碳汇[5]。作者强调，有机途径（植物与土壤的响应）主导了整个系统，在大规模应用前必须更深入地理解这些反馈机制。
这并不意味着增强风化（ERW）是失败的——而是表明在某些生态系统中，其副作用可能盖过预期的碳移除效果。该研究是在一片重新造林区域进行的，而非农田；在农业土壤中，耕作和作物管理会改变碳循环动态，结果可能有所不同。但这无疑是一个明确的警示：忽视生态系统响应的模型，可能会高估增强风化对气候的益处。
为什么增强岩石风化在某些地方效果显著，而在其他地方却不尽人意？
多项研究共同指向了以下几个关键因素：气候、土壤条件以及岩石颗粒大小。一项全球建模研究[2]发现，随着全球变暖，增强风化（ERW）的效果会适度提升，而“回本期”——即岩石风化并消除其生产过程中所排放二氧化碳所需的时间——在炎热潮湿的环境中显著缩短。这些条件恰好与许多低收入国家的情况相符，这表明若在热带地区部署ERW，其效果可能更佳，且更具公平性。
一项基于镁橄榄石（玄武岩中矿物的代表）的详细反应输运模型研究[6]表明，在理想条件下，五年内即可实现完全风化，每年每平方米可去除约2.3千克二氧化碳。但该速率“高度可变”，取决于具体场地条件。研究发现，当二氧化碳易于获取时——要么来自排水良好的土壤，使大气中的二氧化碳得以渗透；要么来自高生物活性（植物和微生物）在土壤中产生的二氧化碳——原位风化速率会得到提升。研究还指出，只有在二氧化碳供应不受限制的情况下，将岩石磨成更细的颗粒才能加速风化；否则，研磨所消耗的能源成本可能并不划算。
研磨的成本与能耗本身是可控的。一项针对美国本土的地理空间分析[3]发现，研磨10亿吨岩石所消耗的电力不到全国年供电量的2%，而研磨过程中产生的二氧化碳排放量（每吨岩石5-35千克）与碳移除潜力相比微不足道。研磨成本因颗粒大小和能源类型而异，约为每吨岩石1至8美元。因此，能源与成本方面的障碍并不大——真正的挑战在于确保岩石确实发生风化，并且碳能够被永久封存。
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3篇为2024年及以后发表，4篇发表于Q1期刊，累计被引用215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，而该9篇文献又源自一个涵盖超过5亿篇论文的数据库所检索到的34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。
英国耕地动态碳预算模型显示，增强岩石风化（ERW）到2050年每年可去除600万至3000万吨二氧化碳，占英国所需大气碳去除量的45%，同时带来减少氧化亚氮排放和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
结合约1000个全球农业站点的气候数据与一维反应性输运模型，施用10吨/公顷的玄武岩可在75年内封存640亿吨二氧化碳；若推广至所有农田，则可封存2170亿吨二氧化碳。该方法在炎热潮湿气候下效果更佳，且相当一部分玄武岩未能完全风化。
美国本土增强岩石风化过程中原料研磨成本与能源需求的地理空间评估
对美国本土的州级地理空间分析表明，与碳移除潜力相比，研磨排放量较小（5–35千克二氧化碳/吨岩石），成本也较低（0.95–8.26美元/吨岩石）；研磨10亿吨原料所需电力不到美国年供电量的2%。
利用生态系统对增强岩石风化作用的响应，以制定减缓气候变化的情景方案
使用综合气候-能源-经济模型模拟发现，将玄武岩应用于森林，其增强风化（ERW）碳封存量可达仅用于农田的三倍，这得益于磷驱动的生物碳储存效应，同时还能降低实现《巴黎协定》目标的成本。
生态系统响应决定了增强岩石风化对气候缓解的有效性。
一项为期四年的增强风化-再造林实验（11.5公顷，64个样地）在南威尔士进行，发现无机碳移除量较小（0.19吨二氧化碳当量/公顷/年），而土壤二氧化碳排放量增加（2.54吨二氧化碳当量/公顷/年）导致生态系统净碳排放达2.01吨二氧化碳当量/公顷/年，凸显了有机路径的重要性。
土壤中增强岩石风化效率的环境控制因素
对土壤中镁橄榄石的反应输运模拟表明，在理想条件下（约2.3千克二氧化碳/平方米/年），5年内完全风化是可能的，但风化速率变化很大，且取决于二氧化碳的供应情况；只有在二氧化碳供应不受限制时，更细的研磨才有效。