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潘多拉盒子为什么不能被打开 潘多拉为什么打开魔盒( 二 )


在先前的一项研究中，研究人员利用简单的气泡模型描述了甲烷气泡从沉积物中冒出后，垂直向上输送的过程，结合观测数据，估计了气泡究竟能将多少甲烷从海洋输送至大气中 。结果表明，只有在非常浅（如小于100米）的水层中，才会明显有甲烷被释放到大气中 。
最后会有多少甲烷因气泡输送而进入大气，取决于气泡的初始大小、释放深度，以及气泡释放规模是否足够大而引发了气泡羽流 。
当海水超过100米深时，向上浮升的甲烷气泡很快就会溶解于海水之中，最后被好氧的甲烷氧化菌消耗掉 。不论是在斯瓦尔巴特附近，还是拉普捷夫海，甲烷水合物所在深度都超过了300米，因此这些甲烷水合物即使不再稳定，也不太可能穿过层层阻碍而影响到大气中的甲烷浓度 。
2017年发表于《自然》的一项报告指出，在斯瓦尔巴特附近发现的甲烷泄露点多达1000多个，覆盖了从北纬74°延伸至北纬79°的一大片区域 。斯瓦尔巴特附近已布控了大规模的陆基、海基和空基监测手段，尽管这里存在着大面积的沉积甲烷释放，目前却仍未发现它对大气有任何显著的影响 。如此说来，我们暂时无需为拉普捷夫海新近发现的6个泄漏点而担心 。
通过研究全球甲烷排放量，以及估算其各种排放源，我们可以评估这些甲烷释放的趋势 。一项针对2000~2017年全球甲烷收支的数据研究显示，过去近20年内北极甲烷排放量并未增加，这说明沉积物释放的甲烷目前未对气候产生明显影响 。大气中的甲烷重要还是来自农业、废弃物处理、化石燃料和自然湿地 。
就在文章发表一周后，《卫报》修订了报道的部分内容，并强调这项调查只给出了一个初步性结果 。但撇开争议，我们也要明白，北极是遭受气候变化影响最严重的地区，但也是一个未被充分研究的地方，这里的每一项新发现都具有价值 。
真正的危机
因为天然气水合物对温度和压力敏感，长期的气候变化过程可能会触发其分解，释放出的大量甲烷会增强温室效应，而增温加剧又会使更多多年冻土融化，释放出更多的甲烷 。这种一旦启动，就很难停下来的正反馈过程，被称为可燃冰喷射假说（clathrate gun hypothesis），原来是为了解释第四纪（Quaternary，约260万年前至今）时期地球的迅速增温现象而提出的 。

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文章插图
然而，这种将气候变暖和水合物失稳联系在一起的古气候解释目前仍然存在争议，而且不管是过去还是未来，要使全球大量甲烷从水合物中释放出来，都至少需要几百年的时间 。因此，我们既要担心遥远的未来，也同时应该关注怎么解决一些燃眉之急 。
【潘多拉盒子为什么不能被打开 潘多拉为什么打开魔盒】不同情景下全球温室气体排放量及到2030年的排放差距 。图片来源：联合国环境规划署《2019年排放差距报告》
今年9月，《自然·气候变化》上的一项研究警示，迅速变暖的北极已开始从冰冻态转至完全不同的气候态，其气候的年际变动已超出古代时期的波动范围 。科学家发现，近几十年来北极最冷时期的海冰，较20世纪中叶夏季的海冰还要少 。而由于秋、冬季气温显著升高，到本世纪中叶，北极可能会有数月出现降雨，而不是降雪 。
事实上，另一些类似可燃冰假说的正反馈过程的确正在发生 。例如气温升高时，北极海冰和陆地冰盖融化会加剧，导致地表反照率降低，更多的恒星辐射被吸收，从而进一步拉动气温升高 。此外，较高的温度会缩短碳在土壤中停留的时间，使大量碳被释放出，增强温室效应 。要知道，全球土壤中的碳含量是大气中的2至3倍 。
近期，《自然·通讯》的一项研究表明，全球较工业化前升温2℃（即《巴黎协定》确立的增温限制）将导致全球土壤释放约2300亿吨的碳，约为过去100年中我国碳排放量总和的4倍 。如果包含多年冻土中的碳损失，估算的数值还会更大 。
《科学报告》上的一项研究指出，如果自然甲烷源持续扩增，那么2100年时大气中的甲烷浓度将升高42% 。先比之下，人为减排产生的积极影响则要大得多，可能使80年后大气中的甲烷含量减半 。所以，与其臆想一头海洋怪物，不如通过现代科技来减少人类活动产生的温室气体，这才是我们应该做且能够做的 。


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