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【以毒攻毒】用甲烷抵消二氧化碳暖化現象 學者:要視乎季節、地方

2017/5/9 — 15:47

挪威斯瓦巴群島海岸
Michele "Birgisson" Bussoni / flickr

挪威斯瓦巴群島海岸
Michele "Birgisson" Bussoni / flickr

相比二氧化碳,甲烷是種吸熱力更強的溫室氣體,增加排放會令氣候變化越加嚴重。但最新刊於《美國國家科學院院刊 (PNAS) 》的研究顯示,挪威斯瓦巴群島 (Svalbard) 附近海床滲出的甲烷,會令其上方海水吸收二氧化碳的能力比其他水域高 1 倍。研究團隊相信,如果這現象在北極一些隔離地區出現,或能舒緩氣候變化的影響。

有關甲烷 (Methane, CH4)

CH4 的全球升溫潛能值是二氧化碳 (CO2) 的 36 倍,是種極強吸熱力的溫室氣體。全球升溫潛能值 (Global warming potential) 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。而計算 GWP 時,通常會以一段特定長度如一百年的評估期間為準。但學界對 CH4 於全球碳循環的角色,仍未有足夠認知。

大部份大氣中的 CH4 來自生物化學過程,例如以牛為首的牲畜消化排放、細菌分解垃圾以至燃燒化石燃料。在海洋中, CH4 會以甲烷冰這種含水晶體出現,並從深層海床滲出。當這些晶體在溫度、壓力變化時融掉,釋放當中的 CH4 至大氣之中。

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為了解北冰洋 CH4 對全球碳循環的影響,美國生物地球化學家 John Pohlman 的團隊於北極夏季,在斯瓦巴群島海岸有已知冷泉 (cold seep) 附近,量度其 CH4 滲漏量。最終團隊只能量度到少量 CH4 ,情況令他們意外;更為震驚的是,當測量船在冷泉上方時,海面 CO2 含量大跌,促使團隊轉而了解兩者關係。

當結合水溫突降、氧融量增加、表面海水酸鹼值等數據,團隊發現水面較低的 CO2 含量,源自將 CH4 氣泡推上海表的物理力量,而這種力量亦將底層營養豐富的較冷海水推上海表,養活更多海表浮游生物,增加光合作用將 CO2 吸收。研究又顯示在這些冷泉出現的海域, CO2 吸收量比 CH4 排放量高近 1,900 倍。 Pohlman 指,這種 CO2 封存現象對大氣的好處,大概是 CH4 排放造成之暖化效應的 230 倍。值得留意的是,這現象或會隨海域、季節有所變化。

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不過,研究結果是否適用於世界其他地區的 CH4 滲漏情況仍然存在極大疑問。因為斯瓦巴群島的 CH4 滲漏,只因甲烷冰極度不穩,容易受溫度和壓力輕微變化而釋放;但全球其他地方的甲烷水合物可能佔所有化石燃料碳含量的三分之一,加上隨著全球各大洲海岸有類似冷泉,越來越多人擔心隨著海水溫升, CH4 排放量將會大大增加。

來源:
Science, Are methane seeps in the Arctic slowing global warming?, 8 May 2017

報告:
Pohlman, J.W., Greinert, J., Ruppel, C. & et al. (2017). Enhanced CO2 uptake at a shallow Arctic Ocean seep field overwhelms the positive warming potential of emitted methane. PNAS Published online before print, 8 May 2017. doi:10.1073/pnas.1618926114

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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