甲烷“大爆發(fā)”將使全球溫度提高10℃

由于全球氣候變暖等因素，位于西們利亞西部永久凍結(jié)帶上全球最大的凍泥炭沼澤開始融化，這片在距今11000年前形成的凍土正在逐漸變成一個個淺湖，而這一過程釋放出的甲烷氣體(溫室氣體的一種)也將會加速全球變暖的進程。

涌入大氣層的大量二氧化碳，有可能將全球溫度提高10℃或更高，這導(dǎo)致釋放出更多的溫室氣體。這些釋放物再引起進一步升溫——這種惡性循環(huán)最終將可能使氣候失去控制。

凍土消融

前段日子，有關(guān)專家表示，北極上空的甲烷濃度在經(jīng)過長達10年的穩(wěn)定狀態(tài)之后，現(xiàn)在開始呈現(xiàn)上升態(tài)勢，這引起了社會各界對大量甲烷可能從永久凍土帶中逃逸的擔(dān)憂。

挪威官員說，位于挪威北極區(qū)一個偏遠(yuǎn)島嶼上的齊柏林監(jiān)測站獲得的初步數(shù)據(jù)表明，大氣中的甲烷含量繼2007年增加了0.6％之后，2008年再度增長0.6％。

據(jù)路透社報道，在經(jīng)過了10年的穩(wěn)定期后，2007年北極地區(qū)甲烷含量增長幅度超過了全球平均0.34％的增幅，創(chuàng)下了新高。

“最大的擔(dān)憂在于，既有從永久凍土帶中溢出的甲烷，也有從北部的濕地中釋放的甲烷。”挪威大氣研究所的高級科學(xué)家凱瑟琳-邁爾說。

西伯利亞或者加拿大等地的永久凍結(jié)帶一旦解凍，可能導(dǎo)致存儲其中的溫室氣體大量釋放，進而加速全球變暖?！翱赡苡卸喾N原因造成了(甲烷含量的)增長。目前這一問題還沒有得到解答?！边~爾說。

甲烷是除二氧化碳之外的第二大溫室氣體，人類行為造成的溫室效應(yīng)大約有18％要歸結(jié)于甲烷。腐爛的植物、垃圾掩埋場、人類使用化石燃料、種植稻米乃至牛羊反芻都會產(chǎn)生甲烷。

澳大利亞聯(lián)邦利，學(xué)與研究組織的首席研究員保羅·弗雷澤說，熱帶地區(qū)和北半球的濕地似乎成了甲烷釋放的可能來源之一。

研究顯示，2007年和2008年是近25年來熱帶地區(qū)最濕潤的年份，這可能促進了濕地的甲烷排放。2007年北半球的夏季高溫也導(dǎo)致了濕地甲烷的排放增多。

甲烷大逃逸

“我很吃驚，實在是震驚，整個北極地區(qū)的永久凍結(jié)帶正在快速融化，到處是由冰水化成的湖泊，甲烷冒著泡從湖水中汩汩涌出?！卑⒗辜哟髮W(xué)生態(tài)學(xué)家凱蒂·沃爾特說。她曾于2009年第二次赴西伯利亞調(diào)查。

早在2006年，沃爾特就撰文警告人們，隨著西伯利亞永久凍結(jié)帶的融化，甲烷釋放量的增長可能會加速氣候的變化。但是，就算她本人也沒有預(yù)料到變化速度竟如此之快。她說：“西伯利亞的湖區(qū)面積比我在2006年的測量數(shù)據(jù)增大了5倍，這是史無前例的全球性事件，慣性使得更多的永久凍土帶加速融化?！?/p>

過去30年間，地球平均升溫不足1℃，但北冰洋大部分地區(qū)卻上升了大約3℃；一些冰原消失的地方，氣溫甚至上升了5℃。

這種劇烈變暖并不僅限于北冰洋地區(qū)，還延伸到周圍的雪原、冰原和永久凍土帶，深入到西伯利亞、阿拉斯加、加拿大局部、格陵蘭島和斯堪的納維亞半島的大部分地區(qū)。2007年，北美洲北部地區(qū)的溫度比1951年～1980年間平均氣溫上升了大約2℃，西伯利亞的部分地區(qū)升溫超過3℃。

在北半球，有1／4的陸地地表包含永久凍土，即永久凍結(jié)的土壤、水和巖石。在一些地方，永久凍土是在最后一個冰河時代形成的，那時海平面很低，這些永久凍結(jié)帶延伸在海洋之下，深藏于海床下?，F(xiàn)在，大面積永久凍結(jié)帶開始消融，結(jié)果出現(xiàn)的就是：被快速侵蝕的土壤、扭曲的高速公路和管道、坍塌的建筑物以及“醉倒的”森林。

然而，真正讓人擔(dān)心的是，包含于永久凍結(jié)帶中的有機碳，它們以很久以前死去的動植物形式存在。比如，奇異的猛犸象已經(jīng)被冰凍了數(shù)萬年。當(dāng)永久凍結(jié)帶融化之際，其中的大部分碳都可能會釋放到大氣中。沒有人確切地知道永久凍結(jié)帶中鎖定了多少碳，但其數(shù)量似乎遠(yuǎn)比我們想象的要多。2008年，由佛羅里達大學(xué)愛德華·索爾領(lǐng)導(dǎo)的一項國際合作研究表明，永久凍結(jié)帶的碳含量是先前估計的2倍，約為16 000億噸——該數(shù)目大約是全世界土壤中碳總量的1／3，是大氣中碳含量的2倍。

定時炸彈

有科學(xué)家估計，按照標(biāo)準(zhǔn)情況，21世紀(jì)將有1000億噸的碳會被解凍釋放出來。如果這些碳都以甲烷的形式出現(xiàn)，那么，如果其產(chǎn)生的溫室效應(yīng)以目前二氧化碳年排放水平計算，相當(dāng)于270年的排放量?！斑@是一種緩慢運轉(zhuǎn)的定時炸彈。”

已有40 000年歷史的東西伯利亞永久凍結(jié)帶是一個熱點?！叭蛱柬椖俊笔且粋€分析碳循環(huán)的研究網(wǎng)絡(luò)，共同主持該項目的菲利普·西艾斯說，僅東西伯利亞這一個地方就含有5000億噸碳。

高溫意味著上層土壤的季節(jié)性融化延伸到更深的區(qū)域，永久凍土的下層開始融化。微生物能夠分解任何融化層中的有機物質(zhì)，不僅釋放出碳，還會產(chǎn)生熱，從而導(dǎo)致更深層的融化。西艾斯說，由有機質(zhì)分解腐爛所產(chǎn)生的熱是另一個加快凍土融化的因素。

凍結(jié)在永久凍土中的碳既能以二氧化碳也能以甲烷的形式進入大氣，后者是更強效的溫室氣體。在這些地區(qū)典型的沼澤土壤和湖泊的低氧條件下，有機物質(zhì)會分解出更多的甲烷。

在低洼地帶，隨著含冰量很高的凍土融化，土地體積的縮減會導(dǎo)致地面塌陷，融化的冰水會形成熱融湖泊。衛(wèi)星勘察顯示，這類熱融湖的數(shù)目正在增加。而沃爾特和其他人的研究顯示，它們可能正是甲烷的一個重要來源。

將這些研究集中在一起，就為我們描繪了一幅令人不安的景象?，F(xiàn)有的模型沒有包括物質(zhì)分解所產(chǎn)生熱量的反饋作用，所以，凍土實際融化的速度要比一般設(shè)想的更快。西艾斯說：“最深的永久凍土帶有可能用不了500年，而是在100年內(nèi)就會消失殆盡?！?/p>

永久凍土并不是甲烷的唯一來源，淺海的沉積物也可能含有豐富的甲烷水合物，這是一種內(nèi)藏甲烷的冰形式(甲烷含量高的就被稱為可燃冰)。讓人擔(dān)心的是，人們認(rèn)為北冰洋下面儲有大量的甲烷水合物。由于這里的水非常冷，人們可以在更接近地表的地方發(fā)現(xiàn)甲烷水合物。這些淺表沉積物對于地表水的升溫更為敏感。

挪威特羅姆瑟大學(xué)的尤爾根·明內(nèi)特曾分析過以往北極甲烷水合物的噴發(fā)，他認(rèn)為：“全球變暖將引起更多噴發(fā)和更多釋放?！?/p>

危險時代

對于北極冰融，還有一個值得關(guān)注的問題，這就是：越來越多的淡水涌入北冰洋。海冰范圍和厚度的縮減已經(jīng)增加了大量淡水，與此同時，河流人海的水量比半個世紀(jì)之前增加了10％。部分原因是由于空氣變暖導(dǎo)致降水增加——溫暖的空氣可以容納更多水分；另一部分原因是由于永久凍土帶和冰雪融化的結(jié)果。然而，還有更多的淡水來自融化的格陵蘭冰原。隨著北極的進一步變暖，這些淡水溪流將會增多。

雖然自從前工業(yè)時代起，大氣甲烷水平已經(jīng)比過去增加了1倍，但在過去的10年前后，卻沒有多大變化?？墒请S后在2007年，幾百萬噸的額外甲烷神秘地進入了大氣層。利用遍布全球的甲烷監(jiān)測器進行詳細(xì)分析的結(jié)果指出，這些甲烷大部分來自遠(yuǎn)北地區(qū)。

這種說法還有爭議。麻省理工學(xué)院全球改變科學(xué)中心的馬特·里格比曾經(jīng)分析過甲烷激增，他說，我們還不能斷定融化凍土的釋放就是主要促成甲烷增多的主要原因，但“2007年西伯利亞異常溫暖，而在氣溫升高的時候，我們有可能看到釋放量的增多”。

升高可能僅僅是一種暫時現(xiàn)象，或某一大事件的開始。有科學(xué)家說：“一旦這個進程啟動，很快就會變得不可阻擋。”他們估計，現(xiàn)在只有幾千萬噸的甲烷被釋放。“但是，還有幾百億噸可能被釋放。”全球變暖的速度越快，釋放量提高就越快。

這意味著潘朵拉魔盒被打開了。