冰天雪地里的“火药仓”

是什么造成了温室效应?除了人们熟知的二氧化碳之外,甲烷也是造成温室效应的关键气体。在北极地区,大量被冰封的甲烷即将“苏醒”,将我们进一步推向水深火热之中。

燃烧的冰面

2018年,科学家凯蒂·安东尼来到了北极地区的一座湖上。冬天,湖水的表面全都冻成了冰,冰面下点缀着大小不一的气泡,看上去十分美丽。然而,这些美丽的气泡却会带来致命的危险。安东尼让助手用棍子戳向气泡,自己则用火焰贴近冰面。突然,冰面上窜出了比人还高的火舌,若不是躲避及时,恐怕就要把人烧伤。

这些气泡正是被冻结在冰层中的甲烷。当垂死的植物沉入水底后,会被水中的甲烷氧化菌等微生物分解,产生甲烷。当水面结冰时,甲烷气泡会被冰层困住;如果遇到明火,它们就会剧烈燃烧起来。

戳破冰面后,进入空气中的甲烷很容易被点燃。

被打开的地球“冰箱门”

甲烷带来的危险可不仅是火灾。当天气回暖,冰面融化時,这些甲烷气泡就会肆无忌惮地冒出,但这仅仅是冰山一角。在北极附近的阿拉斯加、格陵兰岛、西伯利亚等地,有着大面积的冻土。冻土如同地球的天然冰箱,人们至今都能在冻土中找到猛犸象等远古动物的尸体,正是因为它们死亡后,还没来得及彻底腐烂就被冰封,所以千百万年都不曾改变。

然而,随着全球变暖,“冰箱”的门被打开了:陆地和海底的冻土加速融化,地下沉积物中的甲烷纷纷暴露出来,释放到大气中,吸收太阳辐射,使地球进一步变暖,这造成的温室效应是等量二氧化碳的34倍。

冰面下的甲烷气泡

给冰箱降温

甲烷释放越多,温室效应越强,冰川、冻土融化更快,这又进一步加速了甲烷的释放,然而,我们却还没有能够直接阻止冻土甲烷释放的方法。

但是,与能在大气中稳定存在上百年的二氧化碳相比,甲烷在十几年内就会自动分解。只要人们能在近几年内降低二氧化碳、甲烷的排放量,给“冰箱”降温,就能打破这个恶性循环,甲烷的浓度就会慢慢下降。

发动机在燃烧汽油时也会释放出少量甲烷,因此需要制造出更清洁的发动机和汽油。

在化石燃料的开采中,油气田会用火炬把多余的甲烷烧掉,以免泄漏到空气中。

科学家们为牛挂上了“耳机”,检测它们呼出气体中的甲烷浓度。

牛、羊等反刍(chú)动物的胃中有产甲烷的微生物,动物们会通过放屁、打嗝、排便释放出甲烷。这部分甲烷约占全球甲烷排放量的20%。通过改良饲料,可以减少它们的甲烷排放量。

海底可燃冰

在中国南海、墨西哥湾等海域,海底有一种奇怪的“冰”,看起来和普通的冰十分相似,但质地更软,这其实是在一定的温度和压力下,甲烷被水分子组成的“笼子”裹住形成的固体,被称为“可燃冰”。它的碳含量比目前已知煤炭、石油、天然气的总碳含量还高,有望成为新的替代能源。但是,如果在开采过程中发生泄漏,将会造成海水酸化、温室效应大幅增强等后果,因此科研人员们还在探索安全的开采方法。

版权声明:三分钟阅读 发表于 2021年11月1日 上午8:14。
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