單聆
是什么造成了溫室效應(yīng)?除了人們熟知的二氧化碳之外,甲烷也是造成溫室效應(yīng)的關(guān)鍵氣體。在北極地區(qū),大量被冰封的甲烷即將“蘇醒”,將我們進一步推向水深火熱之中。
2018年,科學(xué)家凱蒂·安東尼來到了北極地區(qū)的一座湖上。冬天,湖水的表面全都凍成了冰,冰面下點綴著大小不一的氣泡,看上去十分美麗。然而,這些美麗的氣泡卻會帶來致命的危險。安東尼讓助手用棍子戳向氣泡,自己則用火焰貼近冰面。突然,冰面上竄出了比人還高的火舌,若不是躲避及時,恐怕就要把人燒傷。
這些氣泡正是被凍結(jié)在冰層中的甲烷。當(dāng)垂死的植物沉入水底后,會被水中的甲烷氧化菌等微生物分解,產(chǎn)生甲烷。當(dāng)水面結(jié)冰時,甲烷氣泡會被冰層困住;如果遇到明火,它們就會劇烈燃燒起來。
戳破冰面后,進入空氣中的甲烷很容易被點燃。
甲烷帶來的危險可不僅是火災(zāi)。當(dāng)天氣回暖,冰面融化時,這些甲烷氣泡就會肆無忌憚地冒出,但這僅僅是冰山一角。在北極附近的阿拉斯加、格陵蘭島、西伯利亞等地,有著大面積的凍土。凍土如同地球的天然冰箱,人們至今都能在凍土中找到猛犸象等遠古動物的尸體,正是因為它們死亡后,還沒來得及徹底腐爛就被冰封,所以千百萬年都不曾改變。
然而,隨著全球變暖,“冰箱”的門被打開了:陸地和海底的凍土加速融化,地下沉積物中的甲烷紛紛暴露出來,釋放到大氣中,吸收太陽輻射,使地球進一步變暖,這造成的溫室效應(yīng)是等量二氧化碳的34倍。
冰面下的甲烷氣泡
甲烷釋放越多,溫室效應(yīng)越強,冰川、凍土融化更快,這又進一步加速了甲烷的釋放,然而,我們卻還沒有能夠直接阻止凍土甲烷釋放的方法。
但是,與能在大氣中穩(wěn)定存在上百年的二氧化碳相比,甲烷在十幾年內(nèi)就會自動分解。只要人們能在近幾年內(nèi)降低二氧化碳、甲烷的排放量,給“冰箱”降溫,就能打破這個惡性循環(huán),甲烷的濃度就會慢慢下降。
發(fā)動機在燃燒汽油時也會釋放出少量甲烷,因此需要制造出更清潔的發(fā)動機和汽油。
在化石燃料的開采中,油氣田會用火炬把多余的甲烷燒掉,以免泄漏到空氣中。
科學(xué)家們?yōu)榕焐狭恕岸鷻C”,檢測它們呼出氣體中的甲烷濃度。
牛、羊等反芻(chú)動物的胃中有產(chǎn)甲烷的微生物,動物們會通過放屁、打嗝、排便釋放出甲烷。這部分甲烷約占全球甲烷排放量的20%。通過改良飼料,可以減少它們的甲烷排放量。
在中國南海、墨西哥灣等海域,海底有一種奇怪的“冰”,看起來和普通的冰十分相似,但質(zhì)地更軟,這其實是在一定的溫度和壓力下,甲烷被水分子組成的“籠子”裹住形成的固體,被稱為“可燃冰”。它的碳含量比目前已知煤炭、石油、天然氣的總碳含量還高,有望成為新的替代能源。但是,如果在開采過程中發(fā)生泄漏,將會造成海水酸化、溫室效應(yīng)大幅增強等后果,因此科研人員們還在探索安全的開采方法。