北冰洋海底甲烷洩漏竟與月球引力有關 釋放量可能比過去估算高

地球的溫室氣體排放又關月球事?《自然通訊》的研究指,月球引力與潮汐產生的拉力作用,對北冰洋附近的甲烷 (methane, CH4) 洩漏量起關鍵作用。

來自環境和人類活動排放的甲烷是個嚴重問題。相比二氧化碳 (CO2) , CH4 能更有效吸收太陽熱力。其全球升溫潛能值是 CO2 的 28–36 倍,因此對氣候有更嚴重影響。全球升溫潛能值 (Global Warming Potential, GWP) 是衡量特定氣體和相同質量 CO2 比較之下,吸收熱能並殘留在大氣層的相對能力。計算 GWP 時,通常會以一段特定長度如 100 年的評估期間為準。如只計算 20 年時間, CH4 升溫潛能值更是 CO2 的 80 倍以上。

北極是全球暖化其中一個最快的地區,而當地永久凍土底下與海床也蘊藏大量 CH4 。當氣溫上升,當地的永久凍土便會融化,釋出大量 CH4 加快暖化。海底的 CH4 雖然會在水中融解,但仍會對水流造成一定暖化。 10 月曾有報道指,東西伯利亞拉普捷夫海一處約 300 米深海洋更發現 CH4 濃度為最多每公升水有 1,600 毫微克分子 (nanomoles),比正常多 400 倍

是次研究的挪威與法國聯合團隊在冷岸群島以西的北冰洋多個地點放置水壓計 (piezometer)  4 日 4 夜,量度水溫和壓力隨時間的變化,以量化月球引力與潮汐對 CH4 洩漏的影響。團隊發現,靠近海底的 CH4 氣體會隨潮汐變化而上升和下降。

團隊回收水壓計情況。 Credit: P.Domel.

特羅姆瑟大學- 挪威北極圈大學海洋地球物理學家 Andreia Plaza-Faverola 在聲明中表示,團隊注意到距海床 1 米以內沉積物中的氣體儲存,很易受水柱輕微壓力變化的影響。他解釋,低潮意味著更少的靜水壓力和更高的 CH4 釋放強度;高潮則有較高壓力和較低的 CH4 釋放強度。

由於地震和火山活動等因素,北冰洋的這些 CH4 釋放已發生了數千年,但當中有更多未知的理論,可了解造成這種洩漏並影響其發生率的機制。

月亮引力和潮汐正是新發現的機制影響當地 CH4 釋放。團隊指,即使潮汐高度變化小於 1 米,但潮汐仍可作為其中一種方法預測北冰洋每天釋放的氣體量。

更重要是,研究發現從海底釋放的 CH4 比傳統聲納調查顯示更為廣泛,人類可能低估了目前北極洩漏的 CH4 量。 Plaza-Faverola 補充,月球引起了潮汐力,潮汐則產生了海洋壓力變化,而底層海流又反過來影響了海底並改變海底 CH4 的排放量。

不過,團隊提出假說指海水水位上升可能抵消 CH4 從海底釋放,因為更大的水壓會使氣體被困在海底的時間更長。

團隊未來希望以同一方法進行較長的研究得出更多數據,以了解潮汐變化如何影響整個北極地區的 CH4 排放。

來源:
Science Alert, The Moon Has a Strange, Hidden Effect on Earth Leaking Potent Greenhouse Emissions, 16 December 2020

報告:

Sultan, N., Plaza-Faverola, A., Vadakkepuliyambatta, S. & et al. (2020). Impact of tides and sea-level on deep-sea Arctic methane emissions. Nat Commun 11, 5087. doi: 10.1038/s41467-020-18899-3

文/Alan Chiu

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