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为寻找抵消温室气体效应的途径，一些科学家提出针对二氧化碳的“俘获”战略——将发电厂排放的二氧化碳收集液化，然后排入海洋。然而，这一方法仍存在诸多缺陷。美国密歇根大学地质学教授张有学在此基础上提出了一种新的理论模式，指出液态二氧化碳必须注入海面下3000米的深处，才能确保“安全无逃逸”。

虽然科学家提出的“俘获”法独辟蹊径且富有创意，但排入海洋的二氧化碳可能上升到海表，重新变成气泡进入大气，导致这一美好愿望化为泡影，甚至造成更严重后果。根据物理学原理，当二氧化碳在卷流中从海底不断上升，突然从液态变成气态时，会在瞬间发生爆炸，对生物带来潜在危险。

此前，科学家针对这一方法进行了小规模海洋实验，利用潜水艇观察二氧化碳小液滴的变化，但实验成本高昂且耗时漫长。张有学发明的理论模式可用于探测不同温度和压强条件下，排入海洋的二氧化碳的命运。新模式表明，液态二氧化碳至少需注入海面下800米——甚至可能达到3000米——的深度，才能确保其无法逃逸。

张有学的主要研究方向是实验地球化学，他利用理论和实验手段研究地球化学动力学、火山和湖泊喷发动力学以及地球演化。他指出，海洋中的二氧化碳气体喷发是一个严重问题，可能引发致命的气-水爆发事件。1986年，非洲喀麦隆Nyos湖发生的二氧化碳爆发事件导致1700多人和大量动物死亡；此前两年，该国Monoun湖一次规模较小的二氧化碳爆发也导致37人死亡。这些死亡并非由气体爆炸直接引起，而是由二氧化碳导致的窒息所致。张有学解释：“二氧化碳的密度比大气重，因此它在空气中下沉，沿河谷流动，使沿途的人和动物窒息而死。”

液态二氧化碳“海洋注入攻略”面临的最大挑战是，如何阻止二氧化碳小液滴上升至水下300米处（具体深度取决于海洋温度和压强）重新变成气体。一个解决方法是尽可能将二氧化碳液滴变得更小。“水下800米深处的二氧化碳小液滴仍有可能上升，但如果小液滴足够小，它们会在到达液-气转变深度之前完全溶解，这样我们就万事大吉了。”张有学说。然而，如果持续向海洋中排入液态二氧化碳，充满二氧化碳小液滴的海水平均密度将小于周围海域，导致迅速上升的卷流。

“更安全的注入计划是将液态二氧化碳注入3000米以下的深海中。那里二氧化碳液体的密度超过海水，将在不断下沉中全部溶解。”张有学的新理论模式计算结果与之前的实验非常接近。在实验中，科学家遥控潜水器对单个二氧化碳液滴进行追踪拍摄。他说：“当然，你不可能在不同深度、不同温度下对每种环境条件都进行这样的实验。这正是我们为什么需要一种理论，用来计算不同条件下将出现的情况。”

张有学最后强调，将液态二氧化碳注入海洋可能对环境造成影响，因此人类在决定利用这一方法降低大气中的二氧化碳排放量之前，必须首先解决这一问题。张有学的这一新理论模式发表在10月份出版的《环境科学与技术》杂志上。