科学家发现,北极“沉睡的巨人”甲烷矿藏开始释放

2020-10-28 01:09:48

英国“卫报”透露,科学家们发现有证据表明,被称为“碳循环沉睡巨人”的北冰洋的冰冻甲烷沉积物已经开始在东西伯利亚海岸外的一大片大陆斜坡上释放出来。

在俄罗斯附近的拉普特夫海(Laptev Sea)检测到350米深的高水平温室气体,这引发了研究人员的担忧,即可能已经触发了一个新的气候反馈环路,可能会加快全球变暖的步伐。

北极的斜坡沉积物含有大量的冰冻甲烷和其他气体--称为水合物。20年来,甲烷的变暖效应是二氧化碳的80倍。美国地质调查局(United States Geological Survey)此前曾将北极水合物不稳定列为气候突然变化的四个最严重情景之一。

俄罗斯科考船R/V Akademik Keldysh上的国际团队表示,大多数气泡目前都在水中溶解,但表面的甲烷水平是正常预期的四到八倍,这是在向大气中喷发。

“此时此刻,不太可能对全球变暖产生任何重大影响,但问题是这个过程现在已经被触发了.。这个东西伯利亚斜坡甲烷水合物系统已经受到干扰,这一过程将会持续下去,“斯德哥尔摩大学的瑞典科学家乌尔詹·古斯塔夫松在船上的卫星通话中说。

科学家估计,14000亿吨的碳被锁在北极海底永久冻土下的海底水合物(冻结的甲烷和其他气体)中,其中一些可能容易受到全球变暖的影响。如果大量排放,这可能会迅速破坏气候稳定,因为甲烷是一种强有力的温室气体,在20年的时间里,其变暖效应是二氧化碳的80倍。

这种担忧导致美国地质调查局(United States Geological Survey)将北极水合物不稳定列为气候突然变化的四个最严重情景之一。这种可能性--有时被称为笼状枪假说--一直是全球变暖失控的末日情景的基础,这种情景会将地球推向温室状态。然而,几项研究表明,这种担忧被夸大了。

有很多不确定性:水合物在什么温度下会破坏稳定,如果发生了,会以多快的速度发生;气泡会到达表面并释放到大气中,还是干脆溶解在海洋中?这些问题和其他问题现在是对拉普特夫海和北极其他地区的陆架和斜坡进行密集研究的主题。

这些科学家-他们是为期多年的国际大陆架研究考察队的一部分-强调他们的发现是初步的。甲烷排放的规模将在他们返回、分析数据并将他们的研究发表在同行评议的期刊上之前不会得到确认。

但潜在不稳定的斜坡冻结甲烷的发现引发了人们的担忧,即已经达到了一个新的临界点,可能会加快全球变暖的速度。

在关于海洋中冻结的甲烷沉积物脆弱性的辩论中,北极被认为是起点。

由于北极气温现在的上升速度是全球平均水平的两倍多,它们何时-甚至是否-将被释放到大气中的问题,在气候计算机模型中一直是一个相当不确定的问题。

由60名成员组成的Keldysh号上的团队相信,他们是第一个从观测上证实甲烷释放已经在距离海岸600公里的大片斜坡上进行的人。

在一个长150公里、宽10公里的斜坡区域上的六个监测点,他们看到了从沉积物中释放出的气泡云。

在拉普特夫海坡的一个位置,在大约300米深的地方,他们发现甲烷浓度高达每升1600纳米分子,这比如果海洋和大气处于平衡状态下的预期高出400倍。

俄罗斯科学院的伊戈尔·塞米列托夫(Igor Semiletov)是船上的首席科学家,他说,这些排放物比之前发现的任何东西都“大得多”。他说:“主动释放陆架斜坡水合物的发现非常重要,到目前为止还是个未知数。”“这是新的一页。它们可能会造成严重的气候后果,但我们需要更多研究才能证实这一点。“

最有可能的不稳定原因是温暖的大西洋洋流侵入北极东部。这种“亚特兰蒂化”是由人类造成的气候破坏推动的。

这一最新发现可能标志着该地区甲烷排放的第三个来源。塞米列托夫已经研究这一地区20年了,他之前曾报告说,这些天然气是从北极的大陆架释放出来的,北极大陆架是所有海洋中最大的。

他的团队连续第二年在拉普特夫海和东西伯利亚海的较浅部分发现了陨石坑状的麻坑,这些麻坑正在释放甲烷的气泡射流,甲烷到达海面的水平比正常水平高出数十到数百倍。这与今年秋天早些时候从西伯利亚冻土带内陆传来的陨石坑和天坑相似。

今年1月至6月,西伯利亚的气温比平均水平高出5摄氏度,这一异常是由人类排放的二氧化碳和甲烷造成的至少600倍。去年冬天的海冰融化得异常早。今年冬天的冰冻还没有开始,已经比有记录以来的任何时候都晚了。