科學家發現「火冰定時炸彈」:氣候變遷也有來自深海的威脅
新的研究揭示,由於氣候變化,被困在海洋下的火冰或冰凍甲烷有融化的危險,可能會向大氣中釋放大量甲烷。研究團隊利用先進的地震成像技術發現,解離的甲烷可以遷移很遠的距離,這對先前關於甲烷穩定性的假設提出了挑戰。

研究表明,海洋火冰或冰凍甲烷很容易因氣候變遷而融化,從而構成向大氣層釋放甲烷的重大威脅。紐卡斯爾大學領導的國際研究小組發現,隨著冰凍甲烷和冰的融化,甲烷–一種強烈的溫室氣體–被釋放出來,並從大陸坡的最深處移動到水下大陸架的邊緣。他們甚至發現了一個移動了25 英里(40 公里)的甲烷袋。
研究人員在《自然-地球科學》(Nature Geoscience)雜誌上發表文章說,這意味著由於氣候變暖,可能會有更多的甲烷被脆弱地釋放到大氣中。


甲烷水合物: 隱藏的氣候威脅
甲烷水合物又稱火冰,是一種埋藏在海底的冰狀結構,其中含有甲烷。大量甲烷以海洋甲烷的形式儲存在海底。當海洋變暖時,它就會解凍,將甲烷釋放到海洋和大氣中,即所謂的離解甲烷,導致全球暖化。
科學家利用先進的三維地震成像技術,對西北非茅利塔尼亞沿海氣候變暖時解離的水合物部分進行了研究。他們發現了一個具體案例,在過去的氣候變暖時期,解離的甲烷遷移了40 多公里,並透過一片被稱為”麻點”的水下窪地釋放出來。
紐卡斯爾大學的研究人員發現,受困於海洋下的冰凍甲烷很容易因氣候變遷而融化,並有可能被釋放入海。資料來源:紐卡斯爾大學
發現與影響
主要作者、紐卡斯爾大學全球與永續發展副校長理查德-戴維斯(Richard Davies)教授說:”COVID-19防疫期間,我重新查看了毛里塔尼亞近海現代海底地層的成像,幾乎是偶然發現了23個麻點。我們的工作表明,它們的形成是因為大陸坡最深處的水合物釋放出的甲烷噴入海洋。科學家們之前認為這些水合物不會受到氣候變暖的影響,但我們的研究表明,其中一些水合物會受到氣候變暖的影響。”
研究人員先前曾研究過大陸邊緣附近底層水溫的變化如何影響水合物中甲烷的釋放。不過,這些研究主要集中在全球甲烷水合物僅有一小部分位於的地區。本研究是研究水合物穩定區底部(水下較深處)甲烷釋放情形的少數研究之一。結果表明,從水合物穩定區釋放的甲烷向陸地移動了很遠的距離。


更廣闊的研究前景和未來計劃
位於德國基爾的GEOMAR 海洋地球動力學研究室主任Christian Berndt 教授博士補充說:
“這是一個重要的發現。到目前為止,研究工作主要集中在水合物穩定區的最淺部分,因為我們認為只有這部分對氣候的變化比較敏感。新數據清楚地表明,從海洋水合物中釋放出的甲烷量可能要大得多,我們確實必須弄清楚這個問題,以便更好地理解水合物在氣候系統中的作用。”
甲烷是僅次於二氧化碳的第二大人為溫室氣體。美國環保署的數據顯示,甲烷約佔全球溫室氣體排放量的16%。
這項研究成果可以在幫助預測和解決甲烷對我們不斷變化的氣候的影響方面發揮關鍵作用。
研究團隊計劃繼續沿著邊緣地帶尋找甲烷噴口的證據,並試圖預測隨著地球變暖,哪裡可能會出現大量甲烷滲漏。研究人員現在正計劃進行科學巡航,鑽探這些麻點,看看能否將它們與過去的氣候暖化事件更緊密地聯繫起來。
參考文獻:Richard J. Davies、Jinxiu Yang、Mark T. Ireland、Christian Berndt、Miguel Ángel Morales Maqueda 和Mads Huuse 於2023 年12 月6 日發表的《水合物穩定區底部甲烷的長距離遷移和排放》, 《自然-地球科學》。
DOI: 10.1038/s41561-023-01333-w
編譯來源:ScitechDaily