新的發現顯示，深海甲烷礦床正在以比以前觀察到的更高的速度轉化為氣體，並且一組特定的化石生物擁有檢測這些釋放的獨特能力。一個由布朗大學科學家領導的研究小組設計了一種新的技術來追踪深海甲烷沉積物轉化為氣體的過程，以及氣體向海底的上移，其數量是以前無法檢測到的。

發表在《地球與行星科學通訊》上的這項研究表明，底棲有孔蟲，一種來自於Miliolida目的單細胞生物，有一種獨特的能力，可以作為監測甲烷水合物解離過程的指標。這是位於海底下的冰狀甲烷轉變為向上升起的氣體。這些生物的化石可以記錄這一過程的地點和時間，即使正在解離的晶化甲烷的數量很少。

在這項研究中，研究人員通過對372個單獨的Miliolida化石的分析表明，這些以前沒有記錄的解離事件在過去150萬年裡一直發生在印度洋北部的孟加拉灣，但它們太小，無法通過水合物解離的通常跡象發現。該分析顯示，這些解離事件主要是由該地區日益變暖的水域所驅動。

綜合來看，這些發現強調了氣候變化對古代甲烷礦床的影響，並表明水合物從其固相冰狀物過渡到氣體的頻率比以前理解的要高。

Miliolida有孔蟲–Pyrgo屬、Quinqueloculina屬和Spiroloculina屬–具有感知小規模甲烷解離事件的獨特能力。

“如果觀察我們研究的地區周圍的其他鑽探點，記錄顯示在過去的一百萬年裡只有兩次甲烷解離事件，”布朗大學地質科學教授、該研究的主要作者Steven Clemens說。”在這裡，當我們看這些小尺度時，我們看到它幾乎無處不在，特別是在地球氣候處於溫暖階段的時候。很明顯，甲烷在其冰和溶解階段之間的循環比我們以前能檢測到的要快得多，也更頻繁。”

研究小組說，這項研究首次記錄了三種特殊類型的Miliolida有孔蟲–Pyrgo屬、Quinqueloculina屬和Spiroloculina屬–正在感知小規模解離事件。研究人員在2015年對印度洋的一次考察中收集的其他類型的有孔蟲的分析表明，與Miliolida不同，它們不能檢測到這些較小規模的解離事件。

大型解離事件通常很容易發現。它們被保存在沉積物記錄中，並通過大型碳酸鹽結核的形成和存在以及在甲烷釋放地點發展的化學合成生物群落來檢測。

“當遇到一次大的溶解事件時，甲烷通過海底冒泡，化合群落髮展，類似於1970年代在大洋中脊發現的那些。這些群落包括從微生物一直到大型蛤蜊床的生物體，”克萊門斯說。”當這些在沉積物記錄中被發現時，你知道水合物的解離已經非常活躍。問題是：我們如何能夠檢測到這種不夠強大的事件，以這些沉澱的碳酸鹽和宏觀生物群落的方式來表達？這就是這些小有孔蟲似乎正在做的事情。它們正在記錄這些較短的、不太強烈的事件”。

該團隊的分析表明，底層水域變暖可能是導致解離的原因，由於近年來地球海洋變暖的速度如此之快，這些發現顯得尤為重要，克萊門斯說。

甲烷水合物被看作是一個活躍的研究課題，經常引起科學界對圍繞它們的發展的廣泛興趣。有許多努力在評估它們作為一種能源資源，還有一些努力在釋放出足夠的數量使其從沉積物進入大氣層時成為溫室氣體的促成者。

研究人員說，他們所調查的小事件不一定會引起關注，因為沈積物和海洋水域中的一系列生物會吞噬甲烷，在它到達大氣層之前就將其吞噬。然而，如果變暖發生得太快，生物群落可能無法迅速發展到足以調解這一切。這將導致甲烷被釋放到大氣中，導致溫室變暖的加速。研究人員說，這最有可能發生在北極地區的淺水區，那裡的水域升溫特別快。

研究小組偶然發現了這個關於甲烷水合物解離的發現，主要是出於偶然。他們在2015年在研究船JOIDES Resolution上對孟加拉灣進行鑽探考察時收集了他們調查的岩心。當他們為一項關於過去南亞季風的研究處理數據時，該團隊注意到某些種類的底棲有孔蟲的異常情況，但將其放在一邊進一步分析，直到他們完成最初設定的研究之後。

這些發現開啟了研究人員希望有朝一日能夠挖掘的一些問題，例如Miliolida有孔蟲是否在它們活著的時候加入了甲烷信號，以及它們是否不僅在他們觀察的地點，而且在世界各地記錄了此類事件。