很多温室气体潜藏海洋气候变暖或许因而加重 全球气温变暖是温室气体导致的吗

撰文：TODD WOODY

墨西哥湾深海某处，帽子般的固态甲烷水合物呈现在堆积层之上，其下蕴藏着许多的甲烷。

图片来自：NOAA OKEANOS EXPLORER PROGRAM

地球海洋中分布着许多的二氧化碳和甲烷贮藏库，而科学家们正在寻觅这些隐藏在海底的气候定时炸弹。

引线现已点着，爆破剑拔弩张。

二氧化碳或甲烷水合物是广泛存在于海底的动力，它们由水分子（主体）和气体分子（甲烷、二氧化碳等客体）组成。可是，跟着碳排放的继续添加，海洋正在变暖。科学家们标明，一些水合物帽周围的海水温度与它们的溶点之间只要几度之差。

现在的情况异常危殆。二氧化碳是最常见的温室气体，约占总排放量的四分之三，可以在大气中存在数千年。甲烷是天然气的首要成分，它在大气中的停留时间不像二氧化碳那样长(大约12年)，但甲烷排放后20年内的增温效果约为二氧化碳的84倍。

人类排放的三分之一的二氧化碳以及温室气体排放添加所发生的90%的余热都会被海洋吸收；它是地球上最大的碳库。假如变暖的海水将水合物帽消融，那海洋就有或许成为碳排放大户，然后加重气候变化和海平面上升带来的要挟。

南加州大学的古海洋学家Lowell Stott标明：“假如水合物变得不安稳，乃至消融了，那么许多的二氧化碳将开释到海洋中，且终究会进入大气层。”

本月，有科学家正告称，海洋温度已达到有记载以来的前史最高点，全球现在有许多“气候临界点”行将迸发。与此同时，深海中二氧化碳贮藏库的发现，以及近海岸处的甲烷渗呈现象，都暗示着咱们境况非常危殆。

迄今为止发现的少量几个二氧化碳贮藏库都坐落深海热液喷口邻近。但这些贮藏库在全球范围内的规划还无从得知。

“对咱们来说，它们就像是信使，为咱们传达了信息，让咱们去查询，找出海底有多少这样的贮藏库，澄清它们有多大，它们向海洋排放二氧化碳的才能有多大，”Scott说道。“咱们彻底轻视了国际碳出入总量，这有着深远的影响。”

伍兹霍尔海洋研讨所(Woods Hole Oceanographic Institution)研讨水热体系地球化学的高档科学家Jeffrey Seewald对水合物帽下的贮藏库规划提出了质疑。

“我不确认它们是否真的如此有威力，因为咱们所知道的大多数热液体系与碳的许多累积没有关系，当然，还有许多不知道需求探究，”他说道。“所以我对有许多贮藏的二氧化碳在等候开释这一观念持张望情绪。”

加拿大维多利亚大学的热液喷口科学家Verena Tunnicliffe指出，现在已知的热液喷口中收集到数据的只要45%，并且其间大多数都没经过细心查询。

要挟离咱们更近了

其他科学家更忧虑潜在的气候定时炸弹（在大陆边际较浅的海底构成的甲烷水合物）会离咱们的家乡越来越近。

像这样的热液喷口邻近或许有液态二氧化碳的贮藏库，它们就封存在冰冻的水合物帽下面。假如这些水合物帽消融，碳就会进入海洋，终究进入大气。

图片来自：NOAA PMEL EOI PROGRAM

首要，这样的贮藏库显然有许多。2016年至2018年间，俄勒冈州立大学(Oregon State University)和美国国家海洋与大气管理局(NOAA)的研讨人员在太平洋布置了一种新的声纳技能，以发现美国西北太平洋海岸的1000个甲烷渗漏点。

相比之下，从科学家们初次发现甲烷矿床的上世纪80年代末到2015年之间，只要100个甲烷渗漏点被发现。到2018年，研讨人员只制作出了华盛顿州和北加州之间38%的海底地图，所以今后或许还有更多渗漏点会被发现。

“因为许多甲烷储存在大陆边际相对较浅的水域，所以它们或许更早遭到海洋变暖的影响，堆积物中甲烷水合物的安稳性或许因而被损坏，”Dave Butterfield说道，他是美国国家海洋和大气管理局（NOAA）西雅图太平洋海洋环境实验室的高档研讨员和热液喷口专家。

他指出，这些甲烷渗漏点下所贮藏的温室气体或许比深海海底二氧化碳贮藏库更大。

“这一观念以为，假如甲烷水合物的安稳性被损坏，这些甲烷就会进入到大气中，导致更为严峻的全球变暖现象，”Butterfield说道，他参加了2003年的探险，在太平洋马里亚纳弧的水热体系发现了水合物帽掩盖的液态二氧化碳贮藏库。

Stott和搭档在本年早些时候宣布的一篇论文中提出证据称，大约2万年前，东赤道太平洋海底热液储层开释的二氧化碳协助触发了最终一个冰河年代的完毕。在一篇新的论文中，Stott发现的地质痕迹标明，在更新世冰期晚期，有二氧化碳从新西兰邻近的海底贮藏库开释出来。

冰河年代完毕的前几个时期的大气温度峰值也映射了今日因温室气体排放而快速上升的温度。长期以来，海洋一向被怀疑是构成古代全球变暖的首要的要素，但之前人们普遍以为二氧化碳是从海洋深处的某一层水中开释出来的。曩昔的十年里，Stott和其他海洋学家的研讨将一个地质首恶拎了出来。

“即便未取样的热液体系中只要一小部分包括独自的气体或液态二氧化碳，那也或许会极大地改动全球海洋碳出入，”Stott和合著作者在谈到当今的碳储量时写道。

难如登天

以Butterfield和搭档在太平洋发现的水合物掩盖下的液态二氧化碳储存库为例，经核算得出，液态二氧化碳泡沫在海底的溢出率适当于整个大洋中脊开释的二氧化碳的0.1%。这个数字或许看起来很小，但这仅仅全长65000公里的水下火山体系的一小个渗漏点，悉数渗漏点都考虑在内的话，这将是个天文数字。

“这是一个惊人的数字，”Stott说道。

科学家们以为，当海底深处的火山岩浆与海水相互效果，发生富含碳或甲烷的过热液体，并上升到海面时，就会构成这样的贮藏库。烟柱与较冷的水相撞时，会构成一种相似冰的水合物，将碳或甲烷困在地下堆积物中。

这一新发现的甲烷渗漏点包括两种不同状况的甲烷：气态(气泡)和固态(水合物，甲烷封存在水中)。在堆积物之上呈现这样的固态水合物是很少见的，它们一般埋在堆积层之下。

图片来自：OCEAN EXPLORATION TRUST

贮藏库的危险取决于其方位和深度。据Stott说，未来几年里，日本冲绳海槽（Okinawa Trough）的液态二氧化碳湖上的水合物帽或许因不断上升的海洋温度而消融。可是那里没有上升流，这在某种程度上预示着许多二氧化碳会在1400米深的水下开释，或许会引起周围的海水酸化，但在适当长的时间内不会进入大气层。

Stott指出，在深海寻觅二氧化碳和甲烷贮藏库好像“难如登天”。

但日本和印度尼西亚科学家在8月宣布的一篇论文中走漏，他们经过剖析地震压力波，在冲绳海槽海底发现了5个此前不知道的大型二氧化碳或甲烷气藏库。因为地震压力波在海底气体中传达的速度比在固体中要慢，因而研讨人员可以确认出储层的方位。多个方面数据显现，固态水合物正在困住这些气体。

日本神州大学(Kyushu University)勘探地球物理学教授、这篇论文的作者之一Takeshi Tsuji在电子邮件中标明，“咱们的查询区域并不广，所以在查询区域之外或许有更多的贮藏库。”

“因为冲绳海槽中轴的激烈热液活动，这种环境中的甲烷或二氧化碳并不安稳。因而，二氧化碳或甲烷或许会走漏到海底(和大气)。”

（译者：陌上花开）

来历：国家地理中文网（官V）