南極海底首次發現甲烷洩漏,微生物數量少難消耗,或加速氣候暖化

2020-07-24 八兩科學

  提起全球暖化相關話題時,大部分人通常第一個聯想到的是二氧化碳,因為其在大氣裡面濃度最高。但令氣候變暖的溫室氣體不僅只是二氧化碳一種,還有甲烷(CH4)、氧化氮和氟化氣體等,其中甲烷造成的暖化威力更是二氧化碳的25倍以上。最新發表於《英國皇家學會報告B》的一項研究報告稱,科學家首次在南極洲海底發現甲烷洩漏,可能會加劇全球暖化。

南極海底首次發現甲烷洩漏,微生物數量少難消耗,或加速氣候暖化

  資料顯示,甲烷是一無色無味的氣體,無處不在,以肉眼及鼻子無法看到及聞到(家用天然氣添加了有異味的甲硫醇或乙硫醇),同時大部分人類活動和自然過程都會產生甲烷。目前全球排放的甲烷有一半以上是人類活動造成,但還有很大一部分儲藏在各大海洋的海床及永久凍土層下。迄今為止,世界各地已發現有甲烷洩漏導致的水體冒泡現象,尤其以北極最為嚴重。但在南極,還是第一次發現。

南極海底首次發現甲烷洩漏,微生物數量少難消耗,或加速氣候暖化

  來自美國俄勒岡州立大學微生物學家瑟伯(Andrew Thurber)帶領的團隊在南極洲的「羅斯海」(the Ross Sea)麥克默多灣的10米深水下火山渣堆處找到一個甲烷洩露點,同時四周還有長達70米、寬10米的白色微生物帶。其實洩露點最早是在2011年被潛水者意外發現,但科學家直到2016年才回到原地展開調查,結果在2016年的探測中,團隊在同一火山渣錐上發現另一處有甲烷逸出,至今仍不斷冒出甲烷氣體。

南極海底首次發現甲烷洩漏,微生物數量少難消耗,或加速氣候暖化

  經過多年研究,這個白色微生物帶是發現洩露點後5年多才出現,因此團隊推測甲烷的來源可能是數千年前沉積層裡的腐爛藻類。一般情況下,海床冒出的甲烷通常會被沉積物或上方的微生物群落所吃掉。但南極這個洩漏點比較淺,而且微生物比較少,幾乎可肯定大部分甲烷會釋放到大氣中。考慮到甲烷對全球變暖的潛力遠大於二氧化碳,所以這一發現令科學家極為擔憂。

  瑟伯表示:「這裡的微生物群落可能仍在初步演化階段,估計至少需要5-10年才可以完全消耗掉洩漏點的甲烷。」

南極海底首次發現甲烷洩漏,微生物數量少難消耗,或加速氣候暖化

  然而,團隊暫時還不清楚海床為何洩漏甲烷氣體,可以說是一團迷霧。因為羅斯海的溫度在近年來並沒有明顯上升,而且海底也沒有活火山在活動(位於一個海底活火山的背面),那甲烷洩漏應該和全球暖化沒有關聯。但比較弔詭的是,理論上以甲烷為食的微生物群會隨甲烷的釋出而增長,而這裡的微生物增長速度變慢、數量也比以往在其他海域甲烷洩漏點發現的要少很多。團隊正試圖找出兩者之間的關聯。

  目前科學家對於南極冰蓋下的甲烷層所知極少,但幸運的是,該處甲烷洩漏地點正好可以當成天然實驗室,以供科學家實地探測研究。

南極海底首次發現甲烷洩漏,微生物數量少難消耗,或加速氣候暖化

  不過相對南極洲海底發現的這一個甲烷洩漏點,學界更擔憂的是北極大陸。因為去年已發現強大的甲烷噴射流正在從海底噴射到水面,使得北極東北部海域有如沸騰狀態。另外檢測到的甲烷熱點至少有200萬個。此前科學家認為北極海底凍土層是甲烷一個不可滲透的屏障,但如今看來,隨著永凍土融化,或會極大程度改變地球的大氣層。因為即使只有1%的氣體釋放,都會急劇加速全球變暖。

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