摘要：一项新的气候建模研究提出了一种新的情况，即我们星球上的气候和生命将如何变化，以应对中型（〜500 m）小行星的未来罢工。...

一项新的气候建模研究发表在《期刊》上科学进步由IBS气候物理中心（ICCP）的研究人员撰写的韩国帕桑国立大学的研究人员提出了一种新的情况，讲述了我们星球上的气候和生命将如何变化，以应对中等大小（〜500 m）小行星的未来罢工。

太阳系中充满了近地轨道的物体。他们中的大多数不会对地球构成任何威胁，但是其中一些被确定为具有不可忽略的碰撞概率的感兴趣对象。其中是小行星Bennu，直径约为500 m，根据最近的研究[Farnocchia等。 2021年，估计有机会在2182年9月与地球碰撞1英寸的机会。这与连续11次翻转硬币的概率相似。

为了确定小行星罢工对我们的气候系统以及海洋中的陆地植物和浮游生物的潜在影响，ICCP的研究人员开始使用最先进的气候模型模拟使用中等大小的小行星模拟理想化的碰撞场景。碰撞的作用是大量注入了几亿吨灰尘到上层大气中的作用。与以前的研究不同，新研究还模拟了陆地和海洋生态系统，以及大气中的复杂化学反应。

使用IBS超级计算机Aleph，研究人员为Bennu型小行星与地球碰撞经历了几种灰尘影响方案。响应于1亿吨的粉尘注射，超级计算机模型模拟显示出撞击后的3 - 4年，气候，大气化学和全球光合作用的急剧破坏。对于最激烈的情况，由于灰尘而引起的太阳变暗会导致全球表面冷却高达4摄氏度，将全球平均降雨量减少15％，而严重的臭氧消耗约为32％。但是，从区域上讲，这些影响可能很明显。

“突然影响冬天将为植物生长提供不利的气候条件，从而导致陆地和海洋生态系统中光合作用的最初20-30％的降低。 ICCP博士后研究员，研究的主要作者Lan Dai博士说：“这可能会造成全球粮食安全的大规模中断。”

当研究人员从模拟中研究海洋模型数据时，他们惊讶地发现浮游生物的增长表现出完全不同的行为。海洋中的浮游生物在6个月内恢复，甚至在正常气候条件下甚至没有看到水平，而不是在陆地上迅速减少和长达两年的恢复，而是恢复了。

ICCP兼研究主任Axel Timmermann教授说：“我们能够对灰尘中铁浓度的意外反应。”铁是藻类的关键营养素，但是在某些地区，例如南大洋和东部热带太平洋地区，其自然丰度非常低。根据被爆破到平流层的小行星和陆地材料的铁含量，原本营养不良的区域可能会用可生物利用铁富集营养，从而诱发前所未有的藻类膨胀。根据计算机模拟，对于富含硅酸盐的藻类而言，海洋生产力的爆发后提高最为明显 - 称为硅藻。它们的花朵还将吸引大量的浮游动物 - 小捕食者，这些掠食者以硅藻为食。

Lan Dai博士补充说：“模拟过多的浮游植物和浮游生物可能对生物圈来说是一种祝福，可能有助于减轻与陆地生产力降低长期降低有关的新出现的粮食不安全。”

Timmermann教授说：“平均而言，中型的小行星大约每100千万年与地球相撞。这意味着我们的早期人类祖先可能已经经历了这些星球转移事件中的某些事件，并可能对人类进化，甚至我们自己的遗传构成产生潜在影响。”

新研究科学进步对与近地轨道物体碰撞的气候和生物圈反应提供了新的见解。下一步，ICCP的ICCP研究人员计划通过使用基于代理的计算机模型来详细研究对此类事件的早期反应，这些计算机模型模拟了人类，他们的生命周期和寻找食物。