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气候变暖影响超乎想象:西伯利亚石灰岩层开始释放甲烷

甲烷是一种极强的温室气体。西伯利亚的甲烷排放会形成一种恶性循环,排放越多,全球变暖就越严重,进一步导致地区气温升高,排放更多气体。

图片来源:视觉中国

记者 | 王品达

欧洲科学家的最新研究发现,去年西伯利亚的热浪除了引起冻土融化之外,也导致当地的石灰岩层开始释放甲烷等温室气体。这一发现表明气候变化对西伯利亚的影响比我们此前想象的要严重得多。

人们早已知道,西伯利亚的冻土层中储存着海量的有机碳。全球变暖会导致冻土融化,土壤中的微生物将有机碳降解为甲烷、二氧化碳等温室气体,加剧气候变化。去年夏天,西伯利亚遭受热浪侵袭,平均气温比往年同期高近6摄氏度。

进行本次研究的三名欧洲地理学家本也打算研究去年冻土融化导致的甲烷排放。但是他们发现,俄罗斯最北部泰梅尔半岛两段数百英里长的石灰岩层即使没有冻土覆盖,也在热浪的影响下释放了大量甲烷,导致附近甲烷浓度比周围地方高5%。

卫星图像显示,在2020年6月热浪侵袭西伯利亚期间,这两段石灰岩层就开始释放甲烷。到了8月,两段石灰岩层附近的甲烷浓度已明显高于周围地区,直到今年年初热浪早已结束时还没有消退。这表明通过石灰岩层裂缝产生的甲烷排放是持续性的。

西伯利亚的甲烷浓度图像。图片来源:PNAS

研究发现,气温升高使得石灰岩层出现裂缝和岩洞,导致岩层下方的天然气水合物中含有的甲烷等温室气体逃逸出来。这些甲烷的产生可以追溯到5.4亿年前的古生代时期。

甲烷是一种极强的温室气体,虽然不如二氧化碳那样为人熟知,但其在排放后20年内所造成的温室效应是后者的84倍,100年后仍达28倍。

农业和畜牧业一般是甲烷排放的主要来源,但随着全球变暖,西伯利亚的冻土和岩石所释放的甲烷同样不容忽视。更重要的是,西伯利亚的甲烷排放会形成一种恶性循环,排放的甲烷越多,全球变暖就越严重,进一步导致西伯利亚气温升高,排放更多甲烷。

北极地下所储存的天然气水合物中大概含有200亿吨碳。虽然这只占北极冻土层中储存的1.4万亿吨碳总量的一小部分,但研究人员警告称,如果全球变暖持续下去,这些甲烷可能很快地从岩石中释放出来,甚至产生“甲烷炸弹”。

气候变化往往会以意想不到的方式对地质施加影响,这项研究对此提供了又一例证。事实上,气候变化的影响已经深入西伯利亚。除了甲烷的释放之外,气候变化的其他影响在北极地区也逐渐像在其他地方一样频繁发生。

2020年上半年之后,今年西伯利亚和北欧再次遭受热浪袭击。热浪还在西伯利亚引发了多起森林大火,目前燃烧总面积已超过8万平方公里。

西伯利亚北部的萨哈共和国是俄罗斯面积最大、气候最冷的地区。这里同样也未能幸免。大火产生的浓烟将白天瞬间变成黑夜,如同科幻场景。浓烟的覆盖面积现已达到530万平方公里,比整个欧盟的面积还大,成为全球有史以来最严重的空气污染事件之一。

科学家已经证明,西伯利亚近年来频发的极端天气也与气候变化密切相关。今年的森林大火由于仍在燃烧,尚未发表相关研究。但欧洲多国的科学家去年发表的研究显示,如果没有人类活动引发的气候变化,去年引起西伯利亚岩层释放甲烷的那场热浪就不可能发生。

北极圈频发热浪和山火,听起来十分不可思议。但未来北极地区的极端天气很有可能更加频繁。全球变暖的程度在各个地区是不平衡的,而受害最严重的正是北极地区。从1900年至今,全球平均气温上升了1摄氏度多一点,而北极平均气温已上升2摄氏度,变暖幅度是全球平均值的两倍。

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