科学家发现:北冰洋可能再次释放大量甲烷,加剧全球变暖

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在全球变暖的故事里,北冰洋可能扮演着一个不容忽视的角色。最近的研究表明,这片看似平静的极地海洋可能藏着一个“甲烷开关”,它可能会加剧全球变暖。 大约5600万年前,在全球快速变暖的时期,北冰洋成为温室

  在全球变暖的故事里,北冰洋可能扮演着一个不容忽视的角色。最近的研究表明,这片看似平静的极地海洋可能藏着一个“甲烷开关”,它可能会加剧全球变暖。

  大约5600万年前,在全球快速变暖的时期,北冰洋成为温室气体的主要来源。

  甲烷是一种强效的温室气体,它在吸热方面的能力仅次于二氧化碳。近年来,人类活动排放的甲烷浓度每年都在快速上升,增幅是二氧化碳的两倍以上。不过,随着全球气温不停升高,针对甲烷循环未来走向,科学家们还没有确定的答案。

  为寻找相关线索,研究人员把目光投向了遥远的过去。他们研究了大约5600万年前地球经历的一场剧烈的变暖事件——古新世-始新世极热事件(PETM)。那是地球历史上一次典型的碳循环“失控”事件,与我们今天的气候变暖有着惊人的相似之处。

  研究团队分析了从北冰洋中部钻取的沉积物岩芯,这些沉积物像一台时间机器,完整的 记录了那场变暖的全过程。通过提取其中的有机分子,并分析碳的同位素特征,科学家们追踪到了当时海底微生物的活动方式和甲烷的流向。

  结果发现,在变暖开始前,海底的甲烷主要被一种靠硫酸盐呼吸的微生物分解,这个过程叫甲烷厌氧氧化。这个过程就像一个“过滤器”,能防止大量甲烷进入海洋和大气。

  但在那场变暖期间,这道过滤器似乎失灵了。海水中的硫酸盐浓度下降,让这些微生物的能力大打折扣。大量甲烷从海底涌出,突破了“防线”,直接进入了水体。当甲烷进入海水后,另一种靠氧气分解甲烷的微生物开始工作,它们通过有氧氧化的方式分解甲烷。

  问题是,这不只是换了一种处理方法这么简单。厌氧氧化会产生碳酸氢盐,对稳定海洋酸碱度有好处;而有氧氧化会释放二氧化碳,加剧变暖和海洋酸化。更糟糕的是,有氧氧化会消耗大量氧气,让其他不耐氧的微生物大量繁殖,进一步抢占硫酸盐资源,让原本的“过滤器”越来越弱。

  研究人员觉得,这一系列变化可能让北冰洋在那次古老的变暖事件中,变成了温室气体的重要来源。

  这不只是过去的故事。科学家警告,如今北冰洋正在变得更加温暖,海水盐度也在下降,氧气含量可能会持续降低,这很可能重演当年的甲烷循环变化。一旦这种“开关”被再次打开,大量甲烷就会涌入大气,可能让全球变暖变得更加难以控制。

  不过,也有专家提醒,我们不能简单地把过去的情况直接套用到现在。现代北冰洋的地理位置和化学环境与古代有差异,未来的变化可能不会完全一致。但无论如何,这项研究强调了一个事实:碳循环的反馈机制可能在未来放大甚至延长全球变暖的效应,而这部分仍缺乏充分的科学约束和长期预测。

  在气候变暖这场复杂的多米诺骨牌中,北冰洋深处的甲烷,或许正是一张关键的牌。

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