甲烷是一種強(qiáng)大的溫室氣體,也是導(dǎo)致全球變暖的罪魁禍?zhǔn)字?。?/font>100年的時(shí)間跨度里,這種溫室氣體的吸熱能力是二氧化碳的28倍。在過(guò)去的3個(gè)世紀(jì)里,排放到大氣中的甲烷增加了大約150%,但是研究人員很難確定這些排放的源頭。
而且隨著地球變暖,科學(xué)家擔(dān)心大量甲烷將從北極永久凍土層和深海釋放出來(lái),使地球進(jìn)一步變暖。但兩項(xiàng)新研究似乎給人們帶來(lái)了希望:首先,遠(yuǎn)古時(shí)代的大量甲烷被快速釋放是不太可能的。第二,人類似乎是現(xiàn)代甲烷排放的一個(gè)更大的來(lái)源——這意味著人們對(duì)大氣中有多少溫室氣體有更大控制權(quán)。
釋放多少甲烷,以什么速度釋放,釋放多長(zhǎng)時(shí)間,這些都是懸而未決的問(wèn)題。在冰芯形成之前的地質(zhì)年代,甲烷對(duì)全球氣候波動(dòng)的全部重要性是一個(gè)謎。英國(guó)利物浦大學(xué)環(huán)境學(xué)家發(fā)表的觀點(diǎn)文章中寫道,該新研究顯示,甲烷水合物和永久凍土帶的甲烷排放量或許不如現(xiàn)代來(lái)源。
甲烷有兩種主要來(lái)源:生物和地質(zhì)。生物甲烷可以從腐爛的植物和打嗝的牛身上釋放出來(lái),而地質(zhì)來(lái)源包括化石燃料的自然滲漏,以及天然氣和煤礦作業(yè)的泄漏。土壤中的永久凍土層和海洋深處的甲烷水合物是古代碳的大型儲(chǔ)藏庫(kù)。隨著土壤和海洋溫度的升高,這些倉(cāng)庫(kù)有可能被破壞,從而釋放出大量的溫室氣體甲烷。但是這些甲烷真的會(huì)進(jìn)入大氣層嗎?
當(dāng)植物死亡時(shí),它們?cè)谕寥乐蟹纸獬商蓟袡C(jī)物。在極端寒冷的條件下,有機(jī)物中的碳會(huì)凍結(jié)并被捕獲,而不是釋放到大氣中。這就形成了永久凍土層,這些土壤即使在夏天也會(huì)持續(xù)凍結(jié)。永久凍土層主要分布在西伯利亞、阿拉斯加和加拿大北部。除了有機(jī)碳外,永凍層中還有大量的冰。當(dāng)永凍層在不斷上升的溫度下融化時(shí),底層的土壤被浸滿了水,這有助于創(chuàng)造低氧條件——土壤中的微生物消耗碳和產(chǎn)生甲烷的完美環(huán)境。
另一方面,甲烷水合物主要存在于大陸邊緣的海洋沉積物中。在甲烷水合物中,水分子籠把甲烷分子困在里面。甲烷水合物只能在高壓和低溫下形成,所以它們主要存在于海洋深處。如果海洋溫度升高,那么甲烷水合物所在的海洋沉積物的溫度也會(huì)升高。水合物會(huì)不穩(wěn)定、分解并釋放出甲烷氣體。
即便其中的一小部分迅速不穩(wěn)定,甲烷被轉(zhuǎn)移到大氣中,就會(huì)產(chǎn)生巨大的溫室效應(yīng),因?yàn)榧淄槭且环N威力巨大的溫室氣體。人們真正擔(dān)心的是,隨著氣候持續(xù)變暖,大量的碳從這些儲(chǔ)存地釋放到大氣中。研究了地球歷史上一個(gè)時(shí)期的甲烷排放,該時(shí)期部分類似于今天的地球變暖。結(jié)果表明,即使這些巨大的天然儲(chǔ)存庫(kù)釋放出甲烷造成了氣候變暖,但實(shí)際上只有很少的甲烷進(jìn)入了大氣中。