南半球海底甲烷气体的释放

2020-09-03 09:24:18

林奈大学(Linnaeus University)的马塞洛·凯泽(Marcelo Ketzer)教授和他的同事们与来自巴西和法国的研究人员一起,发现了气候变化导致的天然气水合物解离导致的甲烷气体泄漏,这在南半球以前从未见过。这些新的研究发现最近发表在“自然通讯”上。

天然气水合物是一种冰状物质,由水和甲烷在海底数百米深处高压低温下形成。甲烷是一种强有力的温室气体,大约是二氧化碳的25倍,据估计,冻结在这些沉积物中的甲烷构成了地球上最大的有机碳库。甲烷气体现在已经开始通过天然气水合物分解泄漏出来,这对气候来说不是好消息。

“据估计,水合物中以甲烷形式存在的有机碳比所有化石燃料的总和还要多。甲烷的泄漏可能会导致一个反馈循环,在这个循环中,海洋变暖融化天然气水合物,导致甲烷从海底释放到水中。林奈大学环境科学教授Marcelo Ketzer解释说:“天气越热,泄漏的甲烷就越多。”

这一过程被认为在我们过去的地质历史中触发并放大了气候变化。在与巴西和法国同事的合作下,林奈大学的研究人员现在在沉积物采样器和遥控潜艇的帮助下发现,这个过程发生在南半球。含有天然气水合物的样本已经在巴西海岸附近的南大西洋沉积物中收集到。

“这些发现为证明这是一个全球现象提供了新的证据”,Marcelo Ketzer说。

研究人员还可以证明,当甲烷到达海水时,它会在一定程度上被微生物溶解和消耗,从而导致二氧化碳的形成。众所周知,这个过程可以大量改变海洋的化学成分。

“水合物的解离和相关的甲烷泄漏到我们的海洋是一个长期的过程,可以持续几个世纪,它可能导致气候变化影响的显著放大和海洋化学的变化,例如,以进一步酸化的形式,”凯泽继续说。

这些数据是在2011年、2013年和2014年在南大西洋进行的三次近海探险中收集的,最近在林奈大学进行了处理和建模,这导致了一篇发表在“自然通讯”(Nature Communications)上的文章。

Marcelo Ketzer说:“我们现在继续研究这些数据和结果,以便更好地了解研究区域内有多少甲烷,以及未来有多少天然气水合物分解可能会释放到海水中”,马塞洛·凯泽说,“我们现在继续研究这些数据和结果,以便更好地了解研究区域内有多少甲烷,以及未来有多少天然气水合物可能会释放到海水中。”

林奈大学(Linnaeus University)的同一研究小组在夏季前参加了一次近海探险,研究波罗的海甲烷的积累情况。

“波罗的海上没有天然气水合物,因为它太浅了,但我们确实在沉积物中发现了大量的甲烷积聚,”凯泽总结道。

潜艇的遥控舱室。海底的实时图像被发送到这个控制室。摄影师:布鲁诺·托德奇尼(Bruno Todeschini)。

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金属管内装有一根装有沉淀物的白色塑料管。研究人员正在切割塑料管,以获取其中的沉积物。摄影师:布鲁诺·托德奇尼(Bruno Todeschini)。

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遥控潜水艇用来拍摄海底的甲烷气泡。潜水艇还包含可以用来采集样本的手臂。摄影师:布鲁诺·托德奇尼(Bruno Todeschini)

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