在預(yù)測全球變暖方面,甲烷是一個不可預(yù)測的,令人威脅的數(shù)字。在100年的時間里,溫室氣體捕集熱量的能力是二氧化碳的28倍。隨著地球變暖,科學(xué)家擔(dān)心北極永久凍土層和深海會釋放出大量的氣體,從而使地球進(jìn)一步變暖。
來自兩項新研究的證據(jù)提供了希望:首先,不太可能迅速釋放大量的古代甲烷。第二,人類似乎是現(xiàn)代甲烷排放量比以前認(rèn)為的更大的來源,這意味著人們對大氣中的風(fēng)量有更多的控制權(quán)。“這通常是令人鼓舞的消息,”負(fù)責(zé)研究古代甲烷的羅徹斯特大學(xué)(University of Rochester)的地球化學(xué)家和研究生Michael Dyonisius說。
甲烷有兩個主要來源:生物和地質(zhì)。甲烷可以從腐爛的植物和打的牛身上釋放出來,而地質(zhì)來源包括化石燃料產(chǎn)生的天然滲漏以及天然氣和煤炭開采活動產(chǎn)生的泄漏。較早的化石燃料來源中的甲烷分子幾乎不含碳14,這是宇宙射線轟擊產(chǎn)生的碳的放射性同位素。
為了發(fā)現(xiàn)舊甲烷的激增是否可能引發(fā)古代的回暖,研究人員研究了南極洲冰層,在幾萬年的時間里,它們捕獲了包括少量甲烷在內(nèi)的氣泡。獲取樣本需要大量的冰:Dyonisius和他的同事從南極洲的泰勒冰川那里鉆了11噸。他們?nèi)诨吮?,虹吸了天然氣,并?5,000到8000年前的間隔時間內(nèi)測量了碳14甲烷的水平,在這個時代,地球從冰河時代轉(zhuǎn)變?yōu)楸冉裉旄?.5°C的氣候。
研究人員今天在《科學(xué)》雜志上報告說,這種變暖并不意味著碳14耗盡的甲烷出現(xiàn)了大幅增長。這表明溫暖的溫度并未觸發(fā)永久凍土或海洋中甲烷的大量釋放。Dyonisius在談到海洋情景時說:“這是我們可以消除的氣候災(zāi)難。”
在第二項研究中,同一個小組從格陵蘭島收集了冰塊,以估算提取作業(yè)和管道泄漏與地球上自然地質(zhì)滲漏產(chǎn)生的現(xiàn)代大氣甲烷含量。由于這兩種類型都缺乏碳14,科學(xué)家將1870年代的碳14消耗量的甲烷水平與化石燃料時代如火如荼地(直到1940年代的幾十年)的水平進(jìn)行了比較。(避免使用較晚的年份,因為它們受到核武器試驗的影響,從而提高了碳14的水平。)
數(shù)據(jù)顯示,在1870年代,碳14耗盡的甲烷水平要低得多。他們在本周的《自然》雜志上報道說,這意味著現(xiàn)代甲烷的地質(zhì)來源比以前估計的要小得多,而且巨大的躍升來自人類。他們估計每年的地質(zhì)甲烷排放量約為160萬噸,大大低于最近的估計,即每年3000萬噸至6000萬噸。(每年從各種來源釋放的甲烷總量約為5.7億噸。)
新發(fā)現(xiàn)遇到了一些阻力。地球化學(xué)家朱塞佩·埃蒂奧佩(Giuseppe Etiope)的計算受到了新論文的挑戰(zhàn),他質(zhì)疑地質(zhì)排放量可能會如此之低。例如,最近的一項研究表明,僅北冰洋的一部分每年就增加300萬噸甲烷。“這是一個科學(xué)難題,”意大利國家地球物理與火山研究所的Etiope說。“如果他們是對的,那么很多其他人是錯的。”
費(fèi)爾班克斯阿拉斯加大學(xué)的水生生態(tài)學(xué)家凱蒂·沃爾特·安東尼(Katey Walter Anthony)對格陵蘭島的研究存在疑問,她對格陵蘭島的研究存在疑問,但她也沒有發(fā)現(xiàn)U R小組方法的缺陷。她說:“我認(rèn)為需要發(fā)生的事情是,我們所有人都必須團(tuán)結(jié)起來,變得非常脆弱,說,'我要去哪里錯了?'”
另一方面,對古代甲烷排放的研究與她的研究一致,該研究表明,隨著地球離開最后一個冰河時代,多年凍土湖并沒有釋放大量甲烷。她說,現(xiàn)在的危險是,到本世紀(jì)末,氣溫可能會比上一次變暖時期升高幾度。如果釋放出更多的永久凍土中的碳,其中一些可能會轉(zhuǎn)化為溫室氣體,包括二氧化碳或甲烷。她說:“碳必須運(yùn)往某個地方。”