北極海域甲烷釋放可造成毀滅性破壞

「這在未來幾十年將是一個真正嚴竣的環境污染問題,這個問題無法回避。」

其潛在影響包括死亡海域,海洋酸化及食物鏈基礎的變化

新近研究的初步分析表明,從北極海床釋放的大量甲烷可能造成缺氧死亡海域,海洋酸化並擾亂北部海洋廣大地區的生態系統。

據科學家在6月28日地球物理研究快報上報導:如果全球變暖引發北極海洋深層甲烷的大面積釋放,可能觸發對地球化學和生態的毀滅性破壞。

在世界範圍內,特別是深埋於永凍層和高緯度處於高壓下,溫度為零度以下的海洋沉積物中,有一種被稱為水合物的冷凍沉積物,其中含有大量的甲烷(SN:6/25/05,第410頁)。研究表明,在北冰洋海域的卡拉、巴倫支海和東西伯利亞海以及北太平洋鄂霍次克海和巴倫支海下面的海底沉積物中蓄積有大量可使地球變暖的溫室氣體,新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室的海洋生物地質化學家,該研究的共同作者斯科特 M 伊里亞德說。

伊里亞德提示說,多次海洋調查均已發現一縷縷甲烷從海底不斷湧出,特別是在北極。他又解釋說未來幾十年所預期的氣候變暖甚至可能會延伸到深海中,融化或破壞水合物的穩定,釋放出被冷禁其中的甲烷。一些科學家估計,在300至600米深度的大片海床區域的甲烷水合物現在情況還穩定,但將來未必穩定,如溫度升高,可能最終每年釋放的甲烷會多達16,000噸。

這種甲烷對於消耗溶解氧並產生二氧化碳,嗜食甲烷的海洋微生物來說不抵是天大的福音。研究人員的模型顯示,結果導致大量不斷釋放的甲烷隨流而下,使得尤其是在迴圈不暢的海洋盆地,水中氧氣損失可能會高達95%。

二氧化碳增加而導致的海洋酸化,將與當今狀況下表層水中所發現的酸化不相上下,這種酸化已經扼殺了浮游植物的生長,使海生蝸牛外殼變得更薄(SN:10/20/07,第245頁)對全球海洋生態系統產生巨大影響(SN:7/17/04,第35頁)。

伊里亞德認為:“這在未來幾十年將是一個真正嚴竣的環境污染問題,這個問題無法回避。”

除造成水酸化和低氧死亡區外,微生物活動將奪走水中的主要營養素,包括硝酸鹽、銅和鐵,這些本應由拒食甲烷的微生物所享用。研究人員指出,這些營養素已很奇缺,而在許多區域海洋食物鏈底層中微生物競爭激烈,不同族群的增減可能是災難性的。

聖巴巴拉加州大學的微生物地球化學家大衛·瓦倫汀說:“這是一個重大的發現,”該研究小組“已經獲悉有關消耗甲烷微生物的資訊並將其置於北極變暖的背景中研究。”

不過,他接著說,研究人員所考慮的最大甲烷釋放率“是大大超過科學家最近在北極所見到的”。

“我估計他們挑選了一個非常大的(甲烷)通量,”他說,“但有一點很肯定,如果甲烷排放量確實是如此大,必將產生嚴重的生物和地球化學影響。”

伊里亞德說,今後的工作將進一步完善新研究的初步結果。例如,在有些地區,河流三角洲將有機物質和溶解的微量元素注入海洋,目前還不清楚所有這些錯綜複雜的相關進程將如何影響水的化學性能。

但就整體而言,伊里亞德和他的同事們所設想的生態效應災難是一個合理的推斷,“現在在許多湖泊和海洋的死亡區域也能看到類似的過程”,瓦倫汀說。

Methane releases in arctic seas could wreak devastation

翻譯:Young Leon 校對:Jennifer Wang


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