摘要
隐藏在海洋深处的是一条碳传送带，由板块构造推动。我们对其现代功能的理解是由直接观察支撑的，但其随时间的可变性却很少被量化。在这里，我们重建了海洋板块碳储层，并利用热力学模型跟踪了俯冲碳的命运。在2.5亿至6600万年前的中生代，板块构造过程在推动气候变化方面发挥了关键作用。三叠纪-侏罗纪时期的降温与固体地球放气减少有关，而白垩纪时期的温室条件可能与高速板块构造驱动的放气加倍有关。相关的“碳俯冲超通量”进入次大陆地幔可能引发了北美钻石的形成。在新生代，大陆碰撞减缓了海底扩张，减少了构造驱动的气体释放，而深海碳酸盐沉积物成为地球上最大的碳汇。火山弧下储层的俯冲和脱挥发作用导致新生代碳排气增加，超过了2000万年前的海洋中脊，成为碳排放的主要来源。新生代冷却期间固体地球碳排放的增加需要大陆硅酸盐风化通量的增加来吸收大气中的二氧化碳，这挑战了以前的观点，并为未来的碳循环模型提供了边界条件。
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确认
rd.m.和S.Z.获得澳大利亚研究委员会IH130200012项目资助。S.Z.还由悉尼大学罗宾逊奖学金和阿尔弗雷德·p·斯隆资助G-2017-9997和G-2018-11296。ad由澳大利亚研究理事会未来奖学金FT190100829资助。C.M.G.和W.G.由ARC核壳流体系统卓越中心(CE110001017)资助。cmg还获得了ARC发现项目DP190100216的资助。PyGPlates和GPlates的开发由AuScope国家合作研究基础设施系统(NCRIS)计划资助。我们感谢R. Hazen, M. Edmonds和Deep Carbon Observatory (DCO Synthesis Group)的讨论，他们启发了这篇论文。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
R.D.M.构思了这部作品，并主导了手稿的解释和写作。B.M.设计了碳通量计算工作流程，并使用Jupyter笔记本生成了数字和视频。A.D.起草了这些数字，并对数据的解释和手稿的写作做出了贡献。C.M.G.对编写、热力学建模和提供计算深度板温的代码做出了贡献。W.G.和A.M.对本文也有贡献。S.Z.对手稿的撰写、海底年龄网格的计算以及板块重建模型处理的指导做出了贡献。T.K.监督了从大洋中脊到地幔岩石圈的碳通量的计算，并对写作做出了贡献。
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道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有利益竞争。
同行评审
同行评审信息
自然感谢Yves Godderis和其他匿名审稿人对这项工作的同行评审所做的贡献。
额外的信息
出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。
补充信息
补充信息
该文件包含补充方法，包括关于方法学、模型不确定性和工作流程、补充图1和参考文献的额外信息。
补充数据1
Excel电子表格的关键输入和输出我们的模型。在输入方面，列出的变量包括所有相关的板块构造参数随时间的变化，输出包括本文所讨论的所有模拟碳储层通量。
补充视频1
扩展速率和正交收敛速率随时间的变化。
补充视频2
海洋地幔岩石圈碳区密度随时间的变化。
补充视频3
海洋地壳碳面积随时间变化的密度。
补充视频4
深海沉积物碳酸盐碳区密度随时间的变化。
补充视频5
海洋岩石圈蛇纹岩碳区密度随时间的变化。
补充视频6
海洋板块随时间变化的总碳面积密度。
补充视频7
地幔中累积碳面积密度，在地幔参考系中，由于海洋地壳碳俯冲。
补充视频8
地幔中累积碳面积密度，在地幔参照系中，是由于海洋岩石圈地幔碳的俯冲作用。
补充视频9
地幔中累积碳面积密度，在地幔参照系中，是由于海洋沉积碳的俯冲作用。
补充视频10
地幔中累积碳面积密度，在地幔参照系中，由于海洋蛇纹岩石圈地幔碳的俯冲。
补充视频11
地幔中累积碳面积密度，在地幔参考系中，是由于海洋板块总碳俯冲造成的。
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Müller, r.d.， Mather, B.， Dutkiewicz, A.。et al。地球构造碳输送带的演化。自然605， 629-639(2022)。https://doi.org/10.1038/s41586-022-04420-x
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