危险！大气甲烷浓度快速增长｜Nature

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随着全球甲烷浓度飙升到1900ppb，研究人员担心全球变暖本身就是甲烷浓度快速上升的背后原因。

根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)1月份发布的数据，去年大气中的甲烷浓度超过了1900ppb，几乎是工业化前水平的三倍。科学家们表示，这一严峻的里程碑凸显了去年COP26气候峰会上承诺遏制甲烷排放的重要性，甲烷是一种温室气体，其增温潜势至少是CO2的 28 倍。

甲烷排放量的增长在千禧年左右放缓，但在 2007 年左右开始迅速而神秘地上升（图1）。这一猛增势头使许多研究人员担心全球变暖正在形成一种正反馈机制，这将导致更多的甲烷释放，使得控制气温上升变得更加困难。

英国伦敦大学皇家霍洛威学院的地球科学家 Euan Nisbet 说：“甲烷水平正以危险的速度增长。” 他说，过去几年甲烷排放的迅速增长，是对世界将全球变暖限制1.5-2°C目标的主要威胁。

图1｜自2007年起，大气甲烷浓度快速增加

神秘的排放模式

十多年来，研究人员部署了飞机、进行卫星测量并运行模型，以努力了解增长的驱动因素。潜在原因包括石油和天然气开采的扩大，垃圾填埋场排放量的增加，牲畜数量的增加，以及湿地中细菌活动的增加。

“事实证明，甲烷趋势的原因确实相当神秘，”西雅图华盛顿大学的大气化学家Alex Turner说。尽管进行了一系列研究，Turner说他还没有看到任何确凿的答案出现。

一条线索是甲烷分子的同位素特征。大多数碳是12C，但甲烷分子有时也含有较重的同位素13C。由细菌产生的甲烷——例如，在它们消耗湿地泥浆或牛肠道中的碳之后——所含的13C少于地球内部热量和压力产生的甲烷，后者是在化石燃料的使用过程中释放的。

通过研究几十年或几个世纪前被困在冰芯和积雪中的甲烷以及大气中的气体，他们已经能够表明，在工业革命开始后的两个世纪中，含有13C的甲烷的比例增加了。但自 2007 年以来，当甲烷水平再次开始快速上升时，含13C的甲烷比例开始下降（图2）。一些研究人员认为，这表明过去 15 年的大部分增长可能是由于微生物造成的，而不是化石燃料的使用。

图2｜与甲烷浓度变化相反，甲烷中13C的比例至2007年开始下降，而细菌源的甲烷所含的13C比例较低，这可能指示了过去 15 年大气甲烷的大部分增长可能是来自于微生物，而不是化石燃料的使用。

  回到源头

“这是一个强有力的信号，”美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 位于科罗拉多州博尔德的全球监测实验室的大气科学家 Xin Lan 说，这表明人类活动本身并不是造成这种增长的原因。Lan 的团队使用大气13C数据估计，自 2007 年以来，大约 85% 的排放增长是由微生物造成的，其余的才是来自化石燃料的使用。

“变暖是否进一步促进变暖吗？这是一个非常重要的问题，”Nisbet 说。“目前还没有答案，但这种可能性很大。”

  全球甲烷承诺

例如，上个月，Carbon Mapper 和环境保护基金发布的数据显示，至少在过去三年中，美国西南部的 30 个石油和天然气设施总共排放了约 10 万吨甲烷，其造成的增温效应相当于每年 50 万辆汽车的排放效应。这些组织认为，可以通过防止甲烷泄漏来轻松阻止这些排放。

在英国格拉斯哥举行的 COP26 上，100 多个国家签署了《全球甲烷承诺》，承诺到 2030 年将排放量从 2020 年的水平减少 30%。Duren 表示现在的重点必须放在行动上，“应对甲烷可能是我们所拥有的最好的机会，以争取一些时间来解决二氧化碳排放这一更大的挑战”。

原 以“Scientists raise alarm over 'dangerously fast' growth in atmospheric methane”为标题，2022-2-8发表于Nature的News板块

编译丨EcoTrends

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