世界各地海洋里甲烷和CO2以结冰状态贮存 海底“定时碳炸弹”可能会让暖化更加恶化 - {$web_name} 在墨西哥湾深处的海床下

在墨西哥湾深处的海床下，藏着富含甲烷、像冰一样的沈阳美股收盘一览甲烷水合物（methane hydrate）。 PHOTOGRAPH COURTESY NOAA OKEANOS EXPLORER PROGRAM

像图中这样的海底热泉附近，或许会有被冰冷的水合物封住的液态CO2蕴藏库存在。 假如水合物外表融化了，碳或许会渗入海洋中，最后再进入大气里。 PHOTOGRAPH COURTESY NOAA PMEL EOI PROGRAM

这个新察觉的甲烷渗漏点含有两种各异相态的甲烷：气体（泡泡）和固体（水合物，甲烷被冰冻在水里）。 像这样能在沉积物之上观察到固体水合物的状况相当稀少，这种结构通常是被埋在沉积层之下。 PHOTOGRAPH COURTESY OCEAN EXPLORATION TRUST
（神秘的地球uux.cn报导）据美国全国地理（撰文：TODD WOODY 编译：蔡雅铃）：在全球各地的海洋里，甲烷和CO2以一种奇特的结冰状态贮存着。 而随着海水暖化，一颗碳的定时炸弹正滴答作响。
科学家找到了隐藏的气候定时炸弹：散布在地球各地海底之下，含有二氧化碳和甲烷的巨大贮藏库。
并且引信已然点燃了。
藏有冰冻CO2或甲烷的水合物（hydrates），能防止其中的强力温室气体逸散到海洋和大气之中。 可是海洋正随着碳排放持续升高而暖化，科学家说有些水合物周围的海水温度只要再升高几度，就足以让它们确认。朋友圈孤独时刻，送给正在努力的你
这或许会带来相当、相当糟糕的结局。 二氧化碳是最普遍的温室气体，占总排放的四分之三，可以在大气中滞留数几千年。 而天然气的首要成分甲烷则不会在大气中滞留那么久（大约只有12年），可是从排放后20年的时间来看，甲烷对暖化的作用比CO2大至少84倍。
海洋会吸收三分之一人类所排放的二氧化碳，以及90%因温室气体排放增多而形成的额外热量；它是地球上最大的碳汇（carbon sink）。 假如暖化的海洋融化了水合物的包罩，海洋反而有变成大碳排放源的危险，为气候变迁和海平面上升带来严重的后果。
「假如水合物变得不稳定，真的融化了，相当众多的CO2会被释入海洋，并最后进入大气。关于工作，我想说：你值得被坚定选择 」南加州大学（University of Southern California）的古海洋学家罗威尔． 司多特（Lowell Stott）说。
就在察觉这些深海的CO2蕴藏库，以及察觉甲烷从海岸附近冒出来时，一些重大的科学家也在2019年12月警告，地球因海洋温度革新高而快要跨越一些气候临界点。
当下已然在深海中靠近海底热泉（hydrothermal vent）的区域察觉一些CO2蕴藏库，可是这种蕴藏库在全球的分布仍属未知。
「你可以说它是一个探究领域的先驱，针对我们要调研出有多少这种蕴藏库、它们的规模，以及有多轻松释出CO2到海洋里而言，这个探究真的很重大。 」司多特说：「我们先前完全低估了全球的碳总储藏量，这点作用深远。 」
伍兹霍尔海洋探究所（Woods Hole Oceanographic Institution）的资深科学家杰弗瑞． 西瓦德（Jeffrey Seewald）的探究领域，是海底热液操控系统里的地球化学，他针对水合物包合的蕴藏库的大小有所质疑。
「我不得知它们对全球的作用有多重大，由于大多数已知的的海底热液操控系统和碳的众多累积不相干，尽管还有很多处等待探索，」他说：「所以在谈及有很众多CO2等着被释放出来时，我会谨慎一点。 」
加拿大维多利亚大学（University of Victoria）的海底热泉科学家芙瑞娜． 汤尼克里夫（Verena Tunnicliffe）强调，所有已知的海底热泉区中，当下有收集到资料的仅占45%，并且大若干区域不曾被详尽调研过。
临近家园的威胁
其他科学家更为留意的是邻近家园的潜在气候炸弹──在大陆边缘较浅的海底所形成的甲烷水合物。
先是，它们的数量显然很多。 例如在2016到2018年间，俄勒冈州立大学（Oregon State University）和美国全国海洋及大气总署（National Oceanic and Atmospheric Administration ， NOAA）运用新的声纳技术，在太平洋西北区域的美国岸边察觉1000处有甲烷渗漏出来的地点。
另一方面，在科学家最初碰巧察觉甲烷蕴藏以后，从1980年代晚期到2015年之间只有找到100处甲烷渗漏地点。 或许还有很多地点没找到，以2018年为例，探究人员的调研只涵盖从华盛顿州到北加州之间海底面积的38%。
「由于很多甲烷是储存在大陆边缘（continental margins）相对较浅的海里，海洋暖化的的结局不只会较快作用到这些区域，也或许会让沉积物里的甲烷水合物变得不稳定。 」位在西雅图的NOAA太平洋区海洋生态评测室（Pacific Marine Environmental Laboratory）的资深探究科学家、海底热泉专家戴夫． 巴特菲尔德（Dave Butterfield）说。
他强调这些甲烷渗漏区，也许能构成一个比深海地底的二氧化碳蕴藏量更大的全球温室气体储存库。
「也就是说假如你破坏甲烷水合物的稳定性，那些甲烷就会注入大气之中，然后导致更严重的全球暖化。 」巴特菲尔德说，他参与了2003年时的一次探索，该探索在太平洋马里亚纳岛弧（Mariana Arc）的海底热液操控系统中，察觉了一个水合物封存的液态CO2蕴藏库。
司多特和同仁本年稍早发表的一篇文章提出证据，强调在大约2万年前，从赤道太平洋区东部的海底热泉地下蕴藏库释出的二氧化碳，合作促成了上一个冰河期的终结。 司多特在新的一篇文章里强调，有地质迹象显示，在升级世 （Pleistocene）冰河期落幕的那段时间，二氧化碳是从纽西兰附近的海底蕴藏库释放出来的。
过往的冰河期在落幕期间呈现的大气温度高峰，可对照到今日因温室气体排放导致的高效增温。 尽管海洋长久以来被怀疑是古代全球暖化的重大推手，但普遍的共识是CO2是从滞留在深海的一层海水中被释放出来。 可是司多特和其他海洋学家过去十年的探究，则将祸首指向地质因素。
「即使在未被抽样的海底热液操控系统中，含有分离的气体或是液态CO2的若干只占很小比例，也会大大改变全球海洋中的碳储藏量。 」司多特和共同作者写到今日的碳蕴藏库时如此强调。
有如大海捞针
以巴特菲尔德和同仁在太平洋一座海底火山找到的被水合物包覆的液态CO2蕴藏库为例；他们算出液态CO2泡泡从该处海底冒出的比例，相当于于全部中洋脊（Mid-Ocean Ridge）所排放的二氧化碳量的0.1%。 尽管看起来似乎微不足道，可是想想看那些CO2，只是从环绕地球6万5000公里长的海底火山操控系统中，一个小区域冒出来的而已。
编按：中洋脊是位于全球海中张裂性板块边界的一系列火山结构，其中连续的山脉长达6万5000公里。
「这是一个很惊人的数字。 」司多特说。
科学家相信这种蕴藏库，或许是在海底下深处的火山岩浆接触到海水，形成富含碳或甲烷的过热流体上升到表面时所形成。 当那种柱状流遇到较冷的海水后，会形成像冰一样的水合物，把碳或甲烷包在表层下的沉积物里。

蕴藏库带来的隐患则与它们的地点和深度有关。 例如，据司多特强调，日本西边冲绳海槽（Okinawa Trough）一个被水合物封存的液态CO2湖泊，在前方几年内或许会由于海洋温度升高而融化。 可是由于那里没有上升流，代表在1400公尺左右深处众多释放的这些二氧化碳，或许会让周围的海水酸化，而不是进入并持久停留于大气之中。
司多特也强调要找到深海里的CO2和甲烷蕴藏库，无异是「大海捞针」。
可是在2019年8月发表的一篇论文里，日本和印度尼西亚的科学家透露他们藉由确认声纳装置形成的震动压力波，在冲绳海槽的海底之下侦测到五个大型、先前不得知的CO2或甲烷气体蕴藏库。 由于在海底之下震波在气体中的行进速度比在固体中慢，探究人员可以把这些蕴藏库找出来。 资料显示水合物封住了这些气体。
「我们的调研区域并不宽，所以在调研区外或许会有更多蕴藏库。 」论文的共同作者、日本九州岛大学（Kyushu University）地球物理探测教授辻健（Takeshi Tsuji）在电子邮件里说。  
「甲烷或CO2在这个生态中是不稳定的，由于冲绳海槽轴在线有密集的热液促销。 所以，CO2或甲烷或许会渗漏到海底（和大气）之中。 」