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刷到视频说是北极甲烷即将爆发,那岂不是恶性循环,就没有什么办法控制吗?
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发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
那谁是对的?这些北极专家在说什么?他们关于潜在的灾难性甲烷释放的说法是否合理?
您需要了解的有关北极甲烷定时炸弹的事实
四名北极专家提出了500亿吨的甲烷“十年脉冲喷发”的猜想,被气象科学家认为是合理的
关于北极变暖的富有争议的《自然》论文的作者并非凭空想象出“十年甲烷灾难”的情景。这种情况最早是由阿拉斯加费尔班克斯大学的Natalie Shakhova博士,俄罗斯科学院太平洋海洋研究所的Igor Semiletov博士以及其他两名俄罗斯专家于2008年提出的。
他们的论文指出,尽管以前认为大部分东西伯利亚北极大陆架覆盖着海床的多年冻土层可作为“防止甲烷逃逸的不可渗透的盖子”,但新数据显示地表水的甲烷过饱和度很高,暗示着高“海-空气体通量”对这一假设提出了挑战。:
“海面以上大气层中的甲烷浓度极高(高达8ppm),(海洋中升起的)水柱中溶解的甲烷浓度异常高(高达560 nM,或超饱和度的12000%)。”
这些排放物的来源之一“可能是极有潜力且流动性极强的浅层甲烷水合物,其稳定区与海床-永久冻土相关,并可能在永久冻土的发展、退化和解冻中受到干扰。” 即使甲烷水合物很深,裂缝、融区和其他软点也会在海床上形成热通道,由于深度较浅,因此会迅速变暖。科学家们已经详细阐述了此过程发生的各种机制。
然后,论文提出了“在任何时候”发生的500亿吨甲烷突然释放的合理性。论文指出,东西伯利亚北极大陆架中的碳总量为“不少于1.4万亿吨”。
“由于东西伯利亚北极大陆架内的地质分离区(断层带、构造和地震活动区)的面积不少于开放融区(通过多年冻土融化的区域)总面积和面积的1-2%。西伯利亚北极大陆架中甲烷逸出的路径达到总面积的5-10%,我们预计认为500亿吨的水合物储量很可能在任何时候突然释放,这可能导致大约现代温室气体负担增加12倍,随之而来的是灾难性的温室变暖。”
上图:原生状态的可燃冰——甲烷水合物
因此,《自然》杂志上的这篇论文使用的500亿吨的情景并没有假定东西伯利亚北极大陆架甲烷水合物储层的总释放量,而只是其中的一小部分。
这种情况的规模在其他地方得到了大致证实。
由英国气象局地球物理评论办公室进行的2010年科学分析认识到,本世纪北极多年冻土融化的灾难性碳排放可能在500-1000亿吨之间,而西伯利亚Yedoma地区可能在40年内释放400亿吨的碳。
2010年在《科学》杂志上发表的一篇论文强调东西伯利亚北极大陆架是甲烷的重要储藏库,“比附近的西伯利亚湿地大三倍,是北半球大气甲烷的主要来源”。
北极目前的平均甲烷浓度为:“大约为百万分之一1.85,是40万年来的最高水平……与先前估计的整个世界海洋中的甲烷排放量相当”。
由于东西伯利亚北极大陆架仅50米浅,因此释放的大部分甲烷都逸散到大气中,而不是被吸收到水中。
这种浅层甲烷水合物在多年冻土中的存在深度仅为20米。俄罗斯地质学家在最近的几十年到现在为止已经直接观测和采集了这些的水合物; 美国政府科学家也证实了这一点。
在人为气候变化的背景下,北极甲烷水合物变得越来越不稳定,它对海冰减少有关
专家们日益认识到北极甲烷水合物相对于海冰退缩的不稳定性(传统模型无法预测)。2007年,在一项研究中发现:
“大量的天然气水合物形式的甲烷可以存储在海底多年冻土层内或海底以下,并且由于多年冻土层的存在,该天然气水合物带的稳定性得以维持。大大增加了甲烷(一种有力的温室气体)向大气中的通量。”
2009年,由19名科学家组成的研究小组在《地球物理研究快报》上发表了一篇论文,记录了由于现代气候变化而导致的北极变暖的过去30年如何触发斯匹次卑尔根大陆边缘西部海底沉积物中的天然气水合物中甲烷的空前排放。在进一步的变暖之前,这些甲烷水合物在浅至360米的水深处一直稳定。
上图:埋藏的甲烷泄漏地质结构示意。
2012年,一项针对15万个北极甲烷自然渗漏的研究得出的结论是:
“……在气候变暖的情况下,永久冻土,冰川和部分极地冰原的崩解可能会促进冰冻圈帽捕集的碳14贫化甲烷的短暂排出。”
2007年,劳伦斯伯克利国家实验室的科学家《地球物理研究快报》上发表了一篇论文,探讨了甲烷水合物的脆弱性。他们基于对海底温度变化做出响应的不同类型海洋水合物的模拟得出结论:
“ ...虽然许多深水水合物沉积物确实在快速的海底温度变化的影响下是稳定的,但浅层沉积物(例如在北极地区或墨西哥湾发现的浅层沉积物)在一段时间内会发生快速分解并产生大量的碳通量。”
由英国气象局(Met Office)主办的《地球物理学评论》(The Earth of Review of Earthphysics)的2010年科学分析发现:
“海洋水合物失稳的时间尺度尚未得到很好的理解,对于深部沉积物中发现的水合物来说可能会很长,而对于浅水区以下的水合物(例如北冰洋)来说则要短得多 ……总的来说,不确定性很大,而且很难就甲烷反馈的时间范围和大小得出结论,但是甲烷排放量可能会显着增加,并且不能排除灾难性排放量 …… [甲烷]排放量快速增加的风险是真实的,但是仍然没有被量化。”
在1995年至2011年之间,由二十多位北极专家在俄罗斯科学院院刊上对东西伯利亚北极大陆架数据进行的另一项广泛科学审查得出的结论是:
“由于海底多年冻土的持续退化,这会导致气体水合物的破坏,因此[东西伯利亚北极大陆架]是向大气中提供甲烷的有力供应源。[东西伯利亚北极大陆架]多个地区的甲烷排放量达到了大气中甲烷浓度增加到能够在地球上引起相灾难的预警值是可能的。”
上图:大气甲烷浓度曲线
目前北极大气的甲烷浓度是前所未有的
尽管目前尚不清楚北极甲烷的数量是否或如何影响大气中的甲烷总量,但许多科学家认为,近年来在北极发现的甲烷峰值确实是前所未有的。
2000年北极的甲烷排放水平为1850ppb,2012年上升到1890ppb。
“ IASI秋季月份(10月至11月)的数据清楚地表明,北冰洋的欧亚大陆架地区是甲烷的主要排放源。在Kara和Laptev海域发现了最大的甲烷浓度。根据IASI的数据,在过去的三年中的秋季,欧亚大陆架上的甲烷增加了25ppb,美国大陆架上的甲烷增加了23ppb,东半球和西半球的北纬50至70度之间的土地上方的甲烷增加了20ppb。”
尤尔加诺夫(Yurganov)等。他指出,在2009年1月至2013年之间,北极的甲烷水平每年平均稳定上升10-20 ppb。他们还指出,北极每年甲烷的最大排放量发生在9月至10月之间,与北极海冰的最低水平相吻合。
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