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南極海底發現甲烷洩漏 或加劇全球暖化

2020/7/23 — 15:49

最新刊於《英國皇家學會報告 B》的研究指,首度披露南極洲海底有甲烷 (methane, CH4) 洩漏,可能會加劇全球暖化。

相比二氧化碳 (CO2) , CH4 是一種更有效吸收太陽熱力的溫室氣體。「全球升溫潛能值」是 CO2 的 28–36 倍,因此對氣候有更嚴重的影響。「全球升溫潛能值 (Global warming potential,簡稱 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。

過去,學界均認為南極洲附近海床蘊含大量 CH4 ,而隨著全球暖化加劇、海水水溫上升令更多冰蓋融化,學者擔心當地的 CH4 會因融冰開始釋出。不過,學者也指出有微生物會協助消耗部份 CH4 ,阻止洩漏的甲烷全部進入大氣層。

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團隊在 2011 年首度發現南極洲海床有 CH4 洩漏,位置為羅斯海麥克默多灣的 10 米深水下火山渣錐,至少經歷 5 年時間該處才出現足夠消耗 CH4 的微生物出現,形成70 米長的白色微生物席 (microbial mat) ;而在 2016 年的探測中,團隊也發現同一火山渣錐上發現另一處有 CH4 釋出,至今當地仍不斷漏出 CH4

麥克默多灣發現的白色微生物席
Credit: Andrew Thurber

麥克默多灣發現的白色微生物席
Credit: Andrew Thurber

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團隊暫時未清楚當地海床為何洩漏 CH4 ,原因或者與暖化無關,因為位於羅斯海的洩漏位置,附近海域未有顯著變暖,亦似乎與該活火山無關。

領導研究的美國俄勒岡州立大學微生物學系助理教授 Andrew Thurber 表示,微生物的 CH4 消耗延遲是最重要的發現,但這並非好消息,因為微生物花了 5 年多的時間才開始出現,即使微生物已出現, CH4 仍迅速從海底釋出。

Thurber 補充, CH4 的循環絕對是人類需要關注的事情,發現令人難以置信。

團隊估計, CH4 的來源可能是數千年前被埋的腐爛藻類。在大部份海洋,從海床洩漏的 CH4 被沉積物或上方水柱中的微生物所消耗,但由於麥克默多灣洩漏處水深較淺,而且當地微生物生長緩慢,幾乎可肯定 CH4 會釋至大氣中。

Thurber 又指,首批在當地生長的微生物株群可能仍在演替 (succession) 階段,可能需要 5–10 年才能使微生物席可完全開始消耗 CH4

無參與研究的英國布里斯托大學的冰川生物化學家 Jemma Wadham 表示,南極洲及其冰蓋是人類了解地球 CH4 循環的巨大黑洞,因為當地難以進行探勘。學界認為冰蓋下可能存在大量 CH4 ,她指出,現時最大問題是消耗 CH4 的微生物延後生成,與融冰後可能形成新的 CH4 洩漏速度差異有多大。

來源:
The Guardian, First active leak of sea-bed methane discovered in Antarctica, 22 July 2020

報告:
Thurber, A.R., Seabrook, S. & Welsh, R.M. (2020). Riddles in the cold: Antarctic endemism and microbial succession impact methane cycling in the Southern Ocean. Proc. R. Soc. B. 287: 20201134. doi: 10.1098/rspb.2020.1134

文/Alan Chiu

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