硅酸盐风化是地球长期碳循环的一个关键组成部分。它通过产生碱性物质中和来自地壳和地幔的二氧化碳排放，从而推动海洋中碳酸盐的沉淀。风化速率受温度、风化流体的可用性和活性矿物表面积的控制，它们可能受到矿物供给（供给限制）、风化反应动力学（动力学限制）或酸性流体的可用性（平衡限制）等因素的限制。因此，化学风化、物理剥蚀对新鲜矿物的供给以及气候之间形成了密切的联系。风化对侵蚀速率的敏感性支持了一个假设，即重大造山事件可能导致硅酸盐风化速率的增加，从而减少大气中的二氧化碳浓度并使地球变冷。
现有的全球碳循环模型假设所有矿物相（包括硫化物、碳酸盐和硅酸盐在内）的风化速率都会随着侵蚀的增加而增加，并且这些风化过程是相互独立的。然而，当这些风化过程并行发生时，硫化物氧化产生的酸性物质可能会调节硅酸盐和碳酸盐的风化速率，从而对碳循环产生影响。目前缺乏在广泛且连续的侵蚀速率梯度上（没有径流、温度和岩石类型的变化）对硅酸盐、碳酸盐和硫化物风化速率的定量约束，因此，仍不清楚在侵蚀速率梯度上，硫化物氧化副产物和碳酸盐矿物的风化是如何共同演化的，以及在造山过程中，新的矿物的供给如何影响二氧化碳排放和封存的平衡，并最终影响地球气候。
针对这一问题，来自德国地球科学研究中心的学者联合多家研究机构，展示了来自台湾地区南部的水化学数据，这些数据跨越了近三个数量级的侵蚀速率梯度，并且基岩相对均匀，径流变化最小。这些数据首次定量地分析侵蚀速率对碳酸盐、硅酸盐和硫化物风化变化的影响，并进而分析其对二氧化碳封存和排放的影响。研究发表于地学顶级期刊《Nature Geoscience》上。
研究从采样点共收集了119个水样，用于化学分析。水样使用1升高密度聚乙烯瓶中从河流岸边采集，所有样本来自排水面积大于2平方公里的流域。水样使用0.22微米Merck Express Plus膜滤器过滤并分成小瓶进行离子测量。阳离子（如Ba2+, Ca2+, Fe2+, K+, Li+, Mg2+, Mn2+, Na+, Sr2+）和溶解二氧化硅在GFZ通过Varian 720 ICP-OES进行测量。阴离子（如F-, Cl-, NO3-, SO42-）通过Dionex ICS-1100色谱仪进行测量。并通过电荷平衡法估算了碳酸氢根浓度（HCO3-）。
研究指出，硫化物风化速率随侵蚀速率增加而显著上升，这明硫化物风化受到矿物供应的限制。硫酸盐浓度在侵蚀速率梯度上呈现稳定且明显的增长趋势。碳酸盐风化速率与侵蚀速率密切相关，尤其是在较高的侵蚀速率下。硫酸盐的增加导致碳酸盐的溶解度提高，进而增加了碳酸盐风化的速率。尽管存在碳酸盐饱和的限制，但碳酸盐风化速率仍然随着侵蚀速率的增加而增加。相反，硅酸盐风化速率并没有随侵蚀速率的增加而显著上升，甚至可能有所下降。这表明硅酸盐风化受到缓慢的动力学过程的限制。北部地区较低的温度可能是导致硅酸盐风化速率降低的一个因素。在较短的时间尺度内（小于70万年），快速侵蚀地区的净二氧化碳排放率是慢速侵蚀地区的两倍以上。因此提出假设：硫化物氧化产生的硫酸可以提高碳酸盐的溶解度，但对硅酸盐风化动力学没有明显影响。
研究通过对台湾地区南部河流水样的详细化学分析，揭示了不同类型的风化反应（硅酸盐、碳酸盐和硫化物）在侵蚀速率梯度上的变化规律及其对地球碳循环的影响。具体而言，硫化物和碳酸盐风化速率随着侵蚀速率的增加而上升，而硅酸盐风化速率则相对稳定或下降。这一发现挑战了现有模型中普遍认为所有矿物风化速率都会随侵蚀速率增加而上升的观点，并提供了新的见解，有助于更准确地理解地质过程对全球气候变化的影响。
