融化北极海洋提高了“甲烷时代炸弹”的威胁

长期以来,科学家们一直认为,北极冻土的融化会释放出大量的甲烷,这是一种强有力的温室气体。现在,随着甲烷开始从快速融化的北冰洋底部冒出,他们的关注也越来越多。

在过去的15年里,来自俄罗斯和其他国家的科学家们冒险进入西伯利亚上空被冰封的、鲜有研究的北冰洋,监测海洋的温度和化学成分,包括甲烷(一种强温室气体)的含量。他们在浅层大陆架上进行科学考察时,北冰洋的海冰正在迅速融化,而西伯利亚北部——连同北美北极和南极半岛西部——的变暖速度比地球上任何地方都快。

直到2003年,甲烷浓度在北冰洋和西伯利亚北部的大气中保持相对稳定。但后来他们开始崛起。今年夏天,科学家参加了六周国际西伯利亚货架研究,发现了众多领域,散布了数万平方英里,其中大量的甲烷 - 具有20倍的散热电力的气体 - 从冻结海底楼。

这些“甲烷烟囱”有时含有比背景水平高100倍的浓度,并且如此之大,斯德哥尔摩大学应用环境科学系的“通过水柱上升”,云团古兰经探险的联合领袖在采访时说。他说,毫无疑问,甲烷来自亚海永久冻土,表明海底可能是融化并释放这种有效的温室气体。

Gustafsson表示,他没有声称甲烷释放“必然受到全球变暖的推动。”但是,越来越多的数据表明,从迅速解冻的北冰洋发出更多的甲烷已经引起了许多气候科学家的关注。这可能是开始,他们奇怪的是,释放大量的亚海北极甲烷长期被浸没的层,这是开始解冻的永久冻土层?

国际西伯利亚大陆架研究
地图:西伯利亚远征路线。国际西伯利亚货架研究

近年来,气候科学家对土地上所谓的“甲烷时间炸弹”一直关注,当北极气温熔化永久冻土时会引爆,导致泥炭沼泽和其他地区的冷冻植被衰减,释放甲烷和二氧化碳时。现在来担心甲烷时间炸弹,第二部分,这是从浅北极大陆架的海底突破。当大陆架没有水下时,北极海底含有丰富的衰减的植被层,从早期的时代。

来自北冰洋的数据如此之少,以至于没有科学家敢肯定地说,全世界是否正在观看海洋甲烷定时炸弹的导火索被点燃。但研究人员如夏克霍娃——参观阿拉斯加费尔班克斯大学的科学家和一个参与者的西伯利亚大陆架科学邮轮——担心海底永冻层变得不稳定和泄漏的甲烷长锁在冰晶体,称为甲烷水合物。

一件事是肯定的:浅西伯利亚货架单独占地超过150万平方公里(580,000平方英里),一个面积比法国,德国和西班牙更大。根据Shakhova的说法,它是否应该释放到大气中电流水平等于12倍的甲烷量。这种释放会导致“灾难性的全球变暖”,她最近在地球物理研究摘要中写道。在许多未答造的问题中,多年来迅速?几个世纪?- 可能会发生甲烷释放。

现在来担心甲烷时间炸弹,第二部分,这是从浅北极大陆架的海底突破。

古斯塔夫斯森,“常规观点是永久冻结稳定在适当位置。这是我们需要重新考虑和修改的观点。“

一些科学家的担忧是来自过去地质时代的证据,甲烷突然释放的甲烷引发了气候动荡的失控循环。加州大学的地质学家Martin Kennedy在滨江和6月份发表的论文中发表的领导作者,近年日术语讲话,警告甲烷排放升起 - 从陆地和海洋 - 威胁到彻底稳定地破坏气候。格陵兰和南极洲的冰核研究表明,地球的气候可能会突然变化,更像翻转开关而不是慢慢转动拨号。

肯尼迪警告说:“我非常担心我们正在接近临界点,我们将在20年内看到临界点。”北极温度只要上升几度,就可能释放大量甲烷,据估计,这相当于燃烧所有可回收的煤炭、石油和天然气。

肯尼迪在《自然》杂志上发表的文章是基于很久以前的一个事件提出的警告。肯尼迪沉积物样品聚集在南澳大利亚领导的团队推测,灾难性的全球变暖的时代被逐渐引发了一些6.35亿年前——然后突然释放的甲烷从冻土,终结了“雪球地球”,当整个星球被镶嵌在冰。他认为,如今陆地和海洋永久冻土层融化的威胁越来越大,这两者之间存在相似之处。他提出的问题是,什么将启动这一进程以及何时启动。

一些科学家的担忧是来自过去地质时代的证据,甲烷突然释放的甲烷引发了气候动荡的失控循环。

“我们是否有越过这些门槛之一的大量风险?”他在采访时问道。“我会说是的。我绝对毫无疑问,在[温室气体排放]目前的速度下,我们可以越来越划线,而这发生的情况为时已晚,不能为此做任何事情。“

与众多气候研究一样,科学是复杂的,意见可能会急剧变化。科罗拉多州博尔德国家大气研究中心大气研究中心的大卫劳伦斯致力于,但并没有惊慌。劳伦斯在地球物理研究信中是一篇论文的领先作者,也在6月份出版,记录了2007年北极海冰的记录丧失的后果。根据气候模型,劳伦斯和他的团队理论在快速海冰期间损失,温度可能会增加900英里内陆,加速了陆地冻土解冻的速度。从2007年8月到2007年10月,他们报道了,西北北极地区的陆地温度超过1978 - 2006年的平均值超过4°F。

劳伦斯在一次采访中说:“如果你给它(土地)一个像这样的变暖脉冲,它可能会导致永久冻土的恶化。”“这并不是完全失控的情况,但一旦开始解冻并积聚热量,这种情况就会加速。”

北极的土壤拥有世界上近三分之一的碳供应,这是一个时代的遗留物,那个时代甚至连北纬地区都被茂密的树叶所覆盖,猛犸象遍布在长满青草的草原上。科学家们估计,西伯利亚冻土带埋藏的有机物质与世界上的热带雨林一样多。

北冰洋海冰的消失——夏季海冰范围在2007年达到了有记录以来的最低水平,在2008年几乎达到了这个水平——也将使北冰洋变暖,因为黑暗的无冰海洋比白色的被冰覆盖的海洋吸收更多的太阳辐射。此外,阿拉斯加、加拿大和俄罗斯等迅速变暖的陆地地区的河流不断涌入温暖的海水,也使海水温度升高。

海洋和空气温度的上升不仅意味着北极海冰的持续消失——许多科学家现在认为,在未来20年里,北冰洋可能会在夏季变得无冰——还意味着海床上的永久冻土可能会融化得更快。科学家们不确定地下永久冻土层的融化速度有多快,也不知道融化的确切原因。一个可能的原因是地热能渗入断层带。无论如何,科学家们一致认为,北极海底永久冻土的温度为29华氏度至30华氏度,比陆地永久冻土更接近融化,陆地永久冻土的温度可降至9.5华氏度。

科学家正在加强对北极地区的土地和海洋的监测。

在这一点上,科学家们正在北极地踩到土地和海洋的监测,看着看看是否是时间炸弹 - 陆地或海洋 - 正在表现出脱离的迹象。到目前为止,数据是稀缺,监控网络不存在。“这使得理解和评估未来很难,”劳伦斯说。虽然科学家知道甲烷已在该地区的水中被释放,但如果新发现代表短期飙升或长期趋势,它们就会不确定。

待更多的研究,Orjan Gustafsson分享劳伦斯的谨慎。当他被问到地球有多靠近的时候可能是一个不可逆转的气候变化的倾斜点,他回答说:“每个人都想知道答案。我不认为有人可以说。“