潘多拉盒子为什么不能被打开 潘多拉为什么打开魔盒
核心提示:最近,英国《卫报》的一篇报道称,在北冰洋海底发现了新的甲烷泄露点,甲烷释放机制已被触发 。但这一说法却引发了争议 。图片来源:Markus Rex/Alfred-Wegener-Institut...
最近,英国《卫报》的一篇报道称,在北冰洋海底发现了新的甲烷泄露点,甲烷释放机制已被触发 。但这一说法却引发了争议 。
图片来源:Markus Rex/Alfred-Wegener-Institut
甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体,虽然在大气中的绝对浓度不足二氧化碳的1/200,但在100年间的增温效应却要强25倍 。自工业化以来,二氧化碳的浓度增加不到50%,而甲烷的浓度则增加了约150% 。
撰文 | 樊亦非
全球约99%的甲烷水合物都形成于大陆坡的海洋沉积物中,剩下的1%则与北半球高纬度地区的多年冻土(permafrost,至少连续两年处于或低于0℃的地面)相关 。15000年来,海平面约升高了100米,冻结着甲烷的陆地沉积物被暴露在较先前陆地上更暖的海水中 。一般来说,目前在环北冰洋地区,位于陆地几百米厚多年冻土之下,以及深海大陆坡之下的甲烷水合物都会保持稳定,只有浅层大陆架多年冻土和大陆坡上部分中的甲烷水合物容易分解 。
从陆地到海盆的剖面示意图 。通常认为只有浅层大陆架和和大陆坡上部分中的甲烷水合物容易分解,但最近ISSS科考人员发现,在300米深处的海洋沉积物也有甲烷渗漏 。
在过去几十年中,北极表面气温的升高幅度超过全球平均气温的2倍左右,这种北极增温明显快于地球其他地方的现象即“北极放大”效应(ArcticAmplification) 。该效应的存在,使得科学家们尤为关心北极温室气体含量的变化,充满不确定性的甲烷水合物自然也吸引着越来越多的科研目光 。
新的甲烷泄露点
由俄罗斯和瑞典合作开展的国际西伯利亚大陆架研究(ISSS)项目已有15年的古代,它的目标便是调查绵延数百公里的东西伯利亚北冰洋大陆架(East Siberian Arctic Ocean Shelf)处,冰冻圈-气候-碳这三者之间相互作用的情况 。为了进行新一轮的考察,满载着60名队员的Akademik Keldysh科考船已于今年9月26日启程,于11月4日返航 。
Akademik Keldysh科考船 。图片来源:ISSS
在这次考察中,科考队员第一次观测到,在东西伯利亚大陆坡的一大片区域(离岸约600千米),沉积物中冻结的甲烷已经开始释放 。在150千米长,10千米宽的大陆坡区域内,6个监测站点的观测结果均显示,有团团气泡从海底冒出 。
在拉普捷夫海(LaptevSea)300米深某处,探测到的甲烷浓度高达每升1600纳摩尔,比海洋和大气处于平衡态时的情况高出400倍 。此前,该团队就在这片区域的北极大陆架处发现了甲烷释放点,第二年又在拉普捷夫海和东西伯利亚海的浅层,发现有甲烷气泡流从海底凹坑里涌出 。
科考团队表示,绝大多数释放出的气泡目前还溶解于水中,但海表甲烷浓度是通常情况下的4到8倍,而这些甲烷正在被排放进入大气中 。虽然这些释放出的甲烷目前还不太可能对全球气候产生大的影响,但关键的是,大陆坡原来被认为是天然气水合物稳定区,而今其中的甲烷水合物已被扰动,甲烷释放过程已被触发,而且还将持续 。他们认为,流入这片海域的温暖洋流,最有可能是造成甲烷水合物失衡的真相 。
他们也强调,这些只是初步发现,他们科考结束返回后,还要仔细地分析所采集的数据 。等到他们的研究成果在同行评议后正式发表,我们才能得知甲烷释放量的具体数字 。
引发争议
在这篇报道发出后,瑞典隆德大学和挪威奥斯陆大学的副教授Frans-Jan W. Parmentier、NASA的研究科学家Ben Poulter、德国阿尔弗雷德•魏格纳研究所的高级研究员Paul Overduin和芝加哥大学的教授David Archer都在专门鉴别媒体对气候变化报道真实性的评论网站“气候反馈”(Climate Feedback)上,对这篇文章所传达的观点表达了保留性态度 。
首先,上述专家认为在缺乏长期观测记录的情况下,不能直接断言北冰洋中的甲烷羽流正在增加,因为海底的甲烷可能已经悄然释放了一段或长或短的时间,只不过我们刚刚才发现而已 。在2014年《科学》上的一项研究中,研究者分析了挪威斯瓦尔巴特(Svalbard)海岸附近海洋沉积物中甲烷的渗漏记录,发现这里的甲烷已经释放了至少3000年,而这则是海底水温正常地季节性波动1~2℃的结果 。
其次,这些沉积物释放的甲烷不足以对大气产生影响,以“沉睡的巨兽”为标题夸大了事实 。
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