PNAS：热浪导致西伯利亚碳酸盐岩层释放甲烷
要点总结
1多年冻土占据北半球约1/4的土地，由于低温、水分冻结的特征，死去的植物、动物和微生物的有机物质并没有被分解，在冻土区累积了数千年，形成了一个巨大的碳库。气候变暖正在使冻土解冻，在微生物分解的作用下，这些巨量的碳有可能以二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）的形式释放到大气，从而进一步加剧气候变暖。甲烷是大气中对温室效应的贡献仅次于二氧化碳的重要温室气体，其在百年尺度上的全球增温潜势是二氧化碳的28倍，造成的辐射强迫占所有长寿命温室气体的17%。
2气候变暖背景下，人们认为冻土融化后的微生物分解将是一个关键的甲烷排放源。然而出人意料的是，来自欧洲的科学家们发现，在西伯利亚没有冻土覆盖的碳酸盐岩层竟然在热浪的影响下释放了大量甲烷。2020年，西伯利亚的泰梅尔半岛经历了一场极端热浪，年均温要比以往高出6°C。研究人员观测到，在该地区由碳酸盐岩组成的2条地带，此后释放了出了大量的甲烷，远远高于周边环境。
3由于这两个地区地表露出碳酸盐岩，湿地比例低，植被稀少，土壤稀薄甚至不存在，所以释放出的甲烷不可能来自微生物的产甲烷过程。研究人员认为，这些甲烷可能是来自岩层下方的冻土层。过去，它们由于无法逃离冻土层，被困于地下的储气层，和地下水形成了天然水合物，能够较为稳定的存在于地下。然而这次热浪来袭，使得石灰岩层出现裂缝和岩洞，导致岩层下方的天然气水合物中的甲烷等温室气体逃逸出来。
Fig.1 | 2020—2021年间西伯利亚北部大气甲烷浓度，注意黑色箭头即是碳酸盐层地带
Fig.2 | 研究区域的地质状况
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