低成本、高效率的大氣CO2移除方法是當前社會高度關注的議題，深入探討歷史時期大氣CO2濃度變化過程無疑能為此提供借鑑。

南極、北極冰芯研究揭示出60萬年以來的大氣CO2濃度變化過程為：間冰期不超過300 ppmv；冰期時則沒有低於180 ppmv，在180 ppmv之上徘徊，總體上朝著180 ppmv收斂。在60萬年內大氣CO2濃度共下降了22個ppmv（圖1），何種機制主導了過去60萬年以來大氣CO2濃度的這種變化過程？這個問題對於理解未來大氣CO2濃度變化、發展大規模移除大氣CO2新技術等等，至關重要。如果我們知道間冰期大氣CO2濃度始終不能超過300 ppmv、冰期時不低於180 ppmv（圖1）的奧秘，未來的減排不就是順理成章的事情嗎，也許根本就不需要耗費巨資。

圖1 最近60萬年以來大氣CO2濃度變化圖，修改自Zeebe and Caldeira (2008)

冰期時，中低緯度地區表層淡水被輸送到高緯度地區，形成固體冰川，全球陸地表層流體狀態的淡水資源大幅減少，陸地植被面積大幅縮小，荒漠化面積大幅增加。此時矽酸巖化學風化作用極弱，以物理風化為主，將陸地表層土壤、細粒湖相沉積物中的有機碳氧化成CO2；青藏高原內部的裂谷還在持續排放大量的CO2（圖2），即荒漠不但不吸收CO2，相反還釋放CO2，是碳源。這是大氣CO2濃度接近180 ppmv時就不再下降，轉而上升的主導因素。大氣CO2濃度上升，地表平均溫度開始升高，引起高緯度大陸冰川的融化，被冰封的岩石裸露地表，重新接受化學風化作用，同時植被又重新出現在高緯度陸地區域，兩者共同消耗大量的大氣CO2。此時，巨量淡水又回到了中低緯度荒漠化的區域，讓後者的植被面積快速增加，陸地植被光合作用又開始快速增強，同時極大地提高了中低緯度區域矽酸巖的化學風化速率，導致中低緯度陸地吸收大氣CO2的能力急劇增強，從碳源區快速地轉變為碳匯區。即全球的陸地均開始大量地吸收大氣CO2，導致自然界吸收大氣CO2的量與排放量達到新的平衡，甚至超過排放量，這是自然界大氣CO2濃度難以越過300 ppmv的主導因素。青藏高原還在持續生長，一次又一次的大地震將矽酸巖化學風化產物以及動植物體輸送到高原內部圈閉起來，與大氣圈隔離，這是大氣CO2濃度在60萬年內下降了22 ppmv的主要因素（圖1），持續生長的青藏高原推動地球朝著雪球方向前進。由此進一步推測，若無人類巨量碳排放，再過300萬年 ，地球大氣CO2濃度就將長時間地停留在180 ppmv水平上，直到新一輪的大陸裂解，將地球內部巨量CO2釋放出來為止（圖2）。屆時雪球再現，人類生存環境將變得極為惡劣。

圖2 藏北高原沿裂隙噴發的火山碳酸熔岩，將青藏高原內部巨量CO2釋放出來，讓地球走出雪球狀態。

當前大氣CO2濃度快速上升，這是地表平均溫度還太低、內陸地區降水量還不夠豐沛、森林植被太稀疏的緣故。例如，21世紀頭10年，地表平均溫度並沒有隨大氣CO2濃度的快速上揚而大幅上升，存在明顯的升溫中斷。2020年的地表平均溫度也才14.9度，這太低了。巨量淡水因此還難以深入到內陸區，導致沙塵暴頻頻發生，因此內陸區還未能大量吸收大氣CO2。未來30年，太陽變暖，導致地表平均溫度大幅上揚，巨量淡水因此能夠被輸送到內陸區，沙漠將因此快速消失，森林植被快速擴張，那時全球大氣CO2濃度上升速率自然就降了下來，直到不再上揚為止。最早2050年，最遲在2090年，就可以看到這一場景，屆時大氣CO2濃度為510±40 ppmv。人類巨量碳排放雖然讓當前全球大氣CO2濃度突破了過去60萬年以來的波動範圍（圖1），但未來全球大氣CO2濃度的變化依然要遵循大自然的規律，不可能繼續無限快速地上升。

由此可見，如果能快速地將巨量淡水輸送到大陸內陸地區，例如，塔里木盆地、柴達木盆地之後，大氣CO2濃度上升速率自然就可以降下來了。可以充分利用青藏高原獨特的地理地質優勢，低成本、高效率地捕獲/移除大氣CO2。