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气候气体预算高估了北冰洋的甲烷排放量

自工业化开始以来,甲烷(一种有力的温室气体)的大气浓度几乎增加了两倍。人们对自然来源的甲烷排放知之甚少。对于北冰洋的排放尤其如此。

北冰洋是一个恶劣的工作环境。这就是为什么在夏季和秋季初几个月进行许多科学考察的原因,这时天气和水域更容易预测。因此,有关海底甲烷排放量的大多数推断都是基于在较暖的月份进行的观测。

“这意味着目前的气候气体计算没有考虑可能的季节性温度变化。我们发现,北冰洋底水温度的季节性差异从5月的1,7°C到8月的3,5°C不等。在较冷的条件下,甲烷的渗漏与八月份相比,五月份的排放量减少了43%。”挪威北极大学(UiT)北极气体水合物,环境和气候CAGE中心研究员海洋学家BenedicteFerré说。

“目前,甲烷预算被高估了。我们不能仅仅将8月份的甲烷乘以12并获得正确的年度估算。我们的研究清楚地表明,系统在寒冷季节处于休眠状态。”

大量甲烷堆积顶部的冷冻盖

这项研究是在挪威北极群岛斯瓦尔巴特群岛以西进行的,该地区受到北大西洋海流分支西斯皮斯卑尔根海流的影响。观测是在水深400米处进行的,那里的海底以甲烷的大量渗漏而闻名。

“在回波测深仪调查中,我们将甲烷渗出的气泡看成是火炬。在该地区有很多气泡。这些气泡可能源自自由气从储层向上迁移,穿过沉积层或构造断裂。”费雷说。

所讨论的区域处于所谓的天然气水合物稳定区的极限。天然气水合物是水和甲烷的固体冰冷化合物。只要温度较低且压力足够高,它们在海床下仍保持固态。

底部水温影响该稳定区边界的范围。

“水合物是由向上移动的甲烷气体在最上面的沉积物中形成的。在足够的冷水温度下,这种情况会迅速发生。因此,我们得到了一个含有大量温室气体积聚物的水合物盖,减慢了排放过程中的排放速度。寒冷的季节。在夏季,随着温度升高,此盖消失了。底水变暖影响平衡,我们得到甲烷排放量的季节性变化。”

季节变化强烈影响甲烷消耗细菌

幸运的是,从海底释放的甲烷中有90%以上从未进入大气层。部分原因是海洋本身的物理特性,例如洋流和水柱分层。

甲烷还被水柱中的特定细菌(甲烷营养菌)消耗。这些受此处描述的季节性变化的影响很大。到令人惊讶的程度。

“甲烷的营养菌在较冷的时期活性下降很多。这是合乎逻辑的,因为消耗的甲烷较少。但是,甲烷排放量减少了43%,有人认为细菌活性相应降低。但是细菌活性尽管水中仍然有甲烷,但仍下降了几个数量级。冬季,系统中的甲烷甲烷营养素极少。”荷兰皇家海洋研究所(NIOZ)的地球微生物学教授Helge Niemann说,该研究的合著者说。

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