近日，美国加州大学的科学家在《科学》杂志上发表研究称，地球气候的长期变化趋势在很大程度上取决于热带地区火山弧与大陆之间是否发生碰撞。
自复杂生命体第一次出现开始，地球约75%的时间均处于无冰状态，气候背景在部分覆冰和无冰状态之间变化。而关于气候在很长时间尺度上（1000万年以上）出现变暖或变冷波动的原因一直困扰着科学家，尽管学界提出了一些假说，但始终没有达成共识。
板块构造是推动地质碳循环的动力。当一个构造板块下陷到另一个板块之下，通常是一个致密的海洋板块下陷到一个大陆板块之下时，随着深度与压力的不断增加，板块释出水或流体进到地幔，地幔熔融并在地底深处形成岩浆，之后岩浆上升喷发至地表形成平行于海沟的火山弧，太平洋西北地区的喀斯喀特山脉就是一个例子。
在任何尺度上，气候变化的主导因素均是二氧化碳，但问题是影响大气中二氧化碳含量发生变化的因素是什么。一些过程会产生二氧化碳，另一些过程则会吸收二氧化碳，科学家分别将其称为“源”和“汇”。一些科学家认为火山活动等碳源在长时间尺度上驱动着气候的变化，另一些科学家则认为碳汇才是主要的驱动力。该研究也认为碳汇占主导作用，具体来说就是大量的岩石沉积物通过化学反应吸收二氧化碳。
研究者使用了科学家在过去几十年中建立起来的大陆和造山运动事件重建数据资料，从而确定大陆和火山弧碰撞发生的时间和地点。结合地理和温度数据，研究者发现，在过去的5亿年中，冰川气候出现在热带地区大陆与火山弧发生大范围碰撞期间。碰撞产生的一个附带效应就是使火山弧停止活动，从而切断二氧化碳的来源。
研究者推测，当这些火山弧与大陆板块发生碰撞时，碰撞会抬升镁铁质岩石。这些岩石很容易被侵蚀，尤其是在温暖、潮湿的热带地区，从而通过化学风化作用使得地球的潜在固碳能力增强，并且碰撞产生的沉积物进入海洋会消耗二氧化碳。因此，当这些碰撞在热带地区发生时，会使得气候变冷。
