海洋变暖可能会融化被困的“火冰”

虽然“火冰”这个名字听起来有点矛盾，但天然气却是真实存在的。火冰或甲烷水合物是一种在海底深处冻结的天然气。根据 12 月 6 日发表在《自然地球科学》杂志上的一项研究，有证据表明，这种天然气在变暖时期曾解冻，并释放出一种名为甲烷的强效温室气体。人类进一步造成的气候变化导致海洋温度升高，可能会融化更多的火冰，释放出更多的污染性甲烷。

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甲烷为何是一个问题？

美国环境保护署称，甲烷约占全球温室气体排放量的 16%。它是继二氧化碳之后第二大人类活动产生的温室气体。它在保持大气热量方面的效率是二氧化碳的 25 倍。然而，甲烷的半衰期比二氧化碳短得多，通常在空气中停留的时间不到十年。

农业是主要的甲烷污染源之一，但甲烷可能来自任何食物或植物在没有氧气的情况下分解的地方，如沼泽、垃圾填埋场和化石燃料。2021 年，政府间气候变化专门委员会将甲烷排放列入了未来十年要解决的气候变化优先事项清单。人们还认为，火冰中的甲烷在过去的气候变化中发挥了作用，甲烷与 2020 年南半球当前的海洋变暖有关。

寻找麻点

在这项新研究中，一个国际科学家小组利用先进的 3D 地震成像技术研究了位于非洲西北部毛里塔尼亚海岸的一块火冰。据美国能源部称，人们曾认为这类天然气水合物非常稀有，但现在人们认为其储量巨大，其中包括 25 万至 70 万亿立方英尺的甲烷。

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分析发现了一个具体的例子，即脱落的甲烷从大陆坡较深的部分流到水下架的边缘，行程超过 25 英里。这可能是在过去 260 万年的变暖时期，当冰冻气体开始融化时，部分火冰分离时发生的。在过去地球变暖时期，甲烷可能通过一片被称为麻点的水下洼地释放出来。

“我们的研究表明，这些凹坑的形成是因为水合物释放的甲烷，从大陆坡最深处排入海洋，”研究报告的共同作者、纽卡斯尔大学石油地质学家理查德·戴维斯在一份声明中说。“科学家以前认为这种水合物不易受到气候变暖的影响，但我们已经证明，其中一些水合物确实会受到影响。”

研究人员此前曾分析过大陆边缘附近底部水温的变化如何影响水合物中甲烷的释放。据该团队称，这些早期研究主要集中在全球较浅地区的一小部分甲烷水合物上。这项新研究着眼于水合物稳定区底部甲烷的释放。该区域位于海洋深处，深度约为 1,476 至 2,296 英尺。研究发现，水合物稳定区释放的甲烷向陆地移动了很长一段距离。

“这是一个重要的发现。到目前为止，研究工作主要集中在水合物稳定区最浅的部分，因为我们认为只有这部分对气候变化敏感，”研究合著者、德国 GEOMAR 研究所地球物理学家 Christian Berndt 在一份声明中表示。“新数据清楚地表明，从海洋水合物中释放出的甲烷量可能要大得多，我们必须彻底查明原因，才能更好地了解水合物在气候系统中的作用。”

这项研究的团队计划寻找更多沿海底边缘存在甲烷喷口的证据。他们计划进行一次探险，进一步钻探海底的坑洼，并在地质记录中寻找过去气候变暖事件的证据。随着人类造成的气候变化继续使地球变暖，这类数据可以帮助科学家更好地预测哪里最有可能出现大规模甲烷渗漏。