黄铁矿，俗称愚人金，是一种常见的矿物，它作为一种晶体形成金立方体，但在海洋沉积物中精细分布时呈黑色。暴露在空气中的黄铁矿被氧化并产生一种酸，这反过来又溶解碳酸盐矿物，并释放温室气体二氧化碳（CO2）进入大气。Martin Kölling研究了与冰期相关的海平面变化背景下黄铁矿风化的作用。他的计算是基于这样一个基本事实：在冰川期，海平面比现在低了100多米。由于海平面较低，超过2000万平方公里的大陆架暴露在氧气中，导致黄铁矿大规模风化并向大气释放二氧化碳。
与当今人为因素释放的二氧化碳相比，黄铁矿驱动的冰川释放量虽小，但相当重要，与火山释放的二氧化碳含量量级相同，在全球范围内，这一数量足以影响气候系统，尤其是因为这些二氧化碳排放系统发生在冰川期结束之前。根据计算，推断这一过程将有助于结束冰川期。黄铁矿风化可能是一个迄今为止被忽视的一个过程，它通过温室效应间接地控制冰川融化，从而使海平面迅速上升，这标志着冰川期的结束。
基于模式，作者分析和比较了过去80万年中公布的二氧化碳水平和海平面重建。结果发现，除了冰川期非常低的海平面阶段，其他阶段海平面和二氧化碳的相关性异常的好：如果海平面上升1米，每1000年CO2含量会增加0.001。在过去的80万年里，海平面与二氧化碳含量密切相关。当冰期过后海平面上升时，大陆架又逐渐被海水所覆盖，通过有机质的分解，沉积物上层会形成新的黄铁矿。然而，暖期的持续时间通常不足以“补充”陆架中的原始黄铁矿含量。出于这个原因，所谓的黄铁矿风化锋，即黄铁矿在冰期中氧化的大陆架层，在每次冰川作用下进一步向下迁移。结果，在黄铁矿风化作用开始生效的时候，海平面会向下移动。
本研究利用模式计算了过去三百万年中黄铁矿驱动的二氧化碳释放量，它是海平面的函数，这也为冰川周期长度的增加提供了一个解释。自20世纪70年代以来，科学家们一直在想，约100万年前，冰川周期的长度为什么会从大约4.1万年增加到8万～12万年之间。众所周知，地球轴心倾角变化41000年，对地球气候有很大的影响。由于没有确凿的理论解释，在过去100万年间，为什么倾斜周期并没有完全导致暖期的回转，所以大多数科学家认为，100万年前，约10万年的天文周期对地球气候来说非常重要。在100万年前，这个周期就已经存在，但它们对地球气候的直接影响相当小，并且那时候天文条件没有根本性的变化。
现在，模式结果对其提供了一个新的解释：大约100万年前，全球大陆架沉积物中的黄铁矿风化锋向下迁移得太远，以至于在一个地球倾斜周期内海平面的下降不再足以暴露出大陆架深层的黄铁矿。当大气并没有充分变暖时，气候系统就进入了第二个倾斜节律的冷循环，导致海平面下降到足以开始深层的黄铁矿风化，从而有助于回到温暖时期。
（郭亚茹 编译，於维樱 审校）
