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2019年7月8日，《美国国家科学院院刊》（PNAS）发表题为《可激发碳循环的特征性破坏》（Characteristic Disruptions of An Excitable Carbon Cycle）的文章指出，地质学上对环境破坏的程度不是由外部压力因素的强弱决定，而是由碳循环的内在动力学决定。进入海洋中的二氧化碳超过阈值时，将会扩大对环境的破坏速度和严重程度。

碳循环的历史不时被海洋碳储存的神秘瞬态变化所打断。大规模灭绝总是伴随着这种破坏，但大多数破坏都是相对温和的。较小的灾难性群体表现出特征性的变化速度，而更大的破坏伴随着大规模的物种灭绝。为了更好地理解这些观察结果，美国麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）的研究人员建立了一个海洋碳循环动力系统模型，该模型表明破坏是由超过阈值的永久稳定状态的扰动引发的，随后的激发表现出真正特征性的严重破坏。在这种观点中，破坏的大小和时间尺度是碳循环本身的属性，而不是其扰动。然而，与大规模灭绝有关的破坏需要来自大规模火山活动等外部来源的额外输入。当二氧化碳以超过阈值的通量进入海洋时，破坏就会被激发。阈值取决于注入的持续时间，对于注入持续时间超过1万年的现代碳循环，阈值通量是恒定的。因此，现代海洋对二氧化碳的吸收异常强烈，但在地质学上的持续时间却很短，就其引发重大破坏的潜力而言，这与过去地质学上大规模火山活动相关的相对较弱但持续时间较长的扰动结果大致相当。换言之，如果人为碳排放超过阈值并持续超过阈值，其后果可能与之前的大规模灭绝一样严重。