最近发表在《自然》(Nature)杂志上的一篇论文结果显示,覆盖广阔湿地的冰盖可以通过冰下河流将大量甲烷释放到大气中。目前,用于预测全球变暖的全球甲烷预算中忽略了冰盖,但这可能导致冰盖快速退缩期间温室气体浓度上升。
由布里斯托大学领导的国际研究团队在格陵兰冰盖旁边扎营了三个月,团队成员还包括英国国家海洋中心(NOC)的工程师。在那里,他们使用新型传感器测量了从冰盖流出的融水中所含的6吨甲烷,并在NOC进行了测试和验证,以便在具有挑战性的冰冷环境中进行部署,该体积与同期100头奶牛释放的甲烷量相当。
来自NOC的论文作者Alex Beaton博士提到,这项研究表明,在春季和夏季,冰下融水不断将格陵兰冰盖下方的甲烷冲刷到大气中。在冰盖下产生的大部分甲烷似乎能够在被氧化成二氧化碳之前通过快速流动的河流逃逸到大气中。该研究证明了原位化学传感器的高分辨率数据在帮助限制生物地球化学循环方面可发挥的关键作用。
卡迪夫大学的共同作者Elizabeth Bagshaw博士补充道,使用新传感器技术为研究提供了一个窗口,可以看到这个以前看不见的冰川环境。连续测量融水使研究人员能够更好地理解这些迷人系统的工作原理,以及它们如何影响地球的其他部分。
虽然先前在格陵兰冰芯和南极冰下湖中检测到了一些甲烷,但这是第一次在大型冰盖集水区春夏季生产的融水中,研究从冰盖床连续冲刷而逃逸到大气层的甲烷。来自布里斯托尔地理科学学院的主要作者Guillaume Lamarche-Gagnon提到,同样令人震惊的是,他们发现了广泛冰下微生物系统的明确证据。虽然他们知道产生甲烷的微生物在冰下环境中可能很重要,但它们真正具有多大的重要性和广泛性是值得商榷的。现在清楚地看到,生活在数公里冰下的活跃微生物不仅存活,而且可能影响地球系统的其他部分。这种冰下甲烷基本上是这些孤立栖息地生命的生物标志物。
大多数关于北极甲烷来源的研究都集中在永久冻土上,因为这些冷冻土壤往往含有大量的有机碳,当它们因气候变暖而解冻时可能转化为甲烷。这项最新研究表明,冰盖床也是大气中的甲烷来源。
领导调查的布里斯托尔卡博特环境研究所所长Jemma Wadham教授提到,一个关键的发现是,冰下产生的大部分甲烷可能会在大型快速流动的河流中逃离格陵兰冰盖。氧化成二氧化碳是甲烷气体的典型命运,而这通常会降低其温室效应。
研究人员表示,南极洲拥有地球上最大的冰块,本研究结果将聚光灯转向了南方。Lamarche-Gagnon先生还提到,假设在南极冰盖下面比在北极冰块下面拥有更多若干数量级的甲烷。就像在格陵兰岛所做的那样,现在是时候在理论上加上更强大的数字了。
该研究由布里斯托尔大学(英国)、查尔斯大学(捷克)、英国国家海洋学中心、纽卡斯尔大学(英国)、多伦多大学(加拿大)、布鲁塞尔自由大学(比利时)、卡迪夫大学(英国)和康斯伯格海事公司(德国)联合开展。它由英国自然环境研究委员会(NERC)资助,其中包括利华休姆信托基金、捷克科学基金会、加拿大自然科学和工程研究委员会以及加拿大魁北克省自然与技术基金会的额外资金。
(於维樱 编译)