埋藏在西伯利亞的“定時炸彈”

甲烷“大爆發”將使全球溫度提高10℃

由于全球氣候變暖等因素，位于西們利亞西部永久凍結帶上全球最大的凍泥炭沼澤開始融化，這片在距今11000年前形成的凍土正在逐漸變成一個個淺湖，而這一過程釋放出的甲烷氣體(溫室氣體的一種)也將會加速全球變暖的進程。

涌入大氣層的大量二氧化碳，有可能將全球溫度提高10℃或更高，這導致釋放出更多的溫室氣體。這些釋放物再引起進一步升溫——這種惡性循環最終將可能使氣候失去控制。

凍土消融

前段日子，有關專家表示，北極上空的甲烷濃度在經過長達10年的穩定狀態之后，現在開始呈現上升態勢，這引起了社會各界對大量甲烷可能從永久凍土帶中逃逸的擔憂。

挪威官員說，位于挪威北極區一個偏遠島嶼上的齊柏林監測站獲得的初步數據表明，大氣中的甲烷含量繼2007年增加了0.6％之后，2008年再度增長0.6％。

據路透社報道，在經過了10年的穩定期后，2007年北極地區甲烷含量增長幅度超過了全球平均0.34％的增幅，創下了新高。

“最大的擔憂在于，既有從永久凍土帶中溢出的甲烷，也有從北部的濕地中釋放的甲烷。”挪威大氣研究所的高級科學家凱瑟琳-邁爾說。

西伯利亞或者加拿大等地的永久凍結帶一旦解凍，可能導致存儲其中的溫室氣體大量釋放，進而加速全球變暖。“可能有多種原因造成了(甲烷含量的)增長。目前這一問題還沒有得到解答。”邁爾說。

甲烷是除二氧化碳之外的第二大溫室氣體，人類行為造成的溫室效應大約有18％要歸結于甲烷。腐爛的植物、垃圾掩埋場、人類使用化石燃料、種植稻米乃至牛羊反芻都會產生甲烷。

澳大利亞聯邦利，學與研究組織的首席研究員保羅·弗雷澤說，熱帶地區和北半球的濕地似乎成了甲烷釋放的可能來源之一。

研究顯示，2007年和2008年是近25年來熱帶地區最濕潤的年份，這可能促進了濕地的甲烷排放。2007年北半球的夏季高溫也導致了濕地甲烷的排放增多。

甲烷大逃逸

“我很吃驚，實在是震驚，整個北極地區的永久凍結帶正在快速融化，到處是由冰水化成的湖泊，甲烷冒著泡從湖水中汩汩涌出。”阿拉斯加大學生態學家凱蒂·沃爾特說。她曾于2009年第二次赴西伯利亞調查。

早在2006年，沃爾特就撰文警告人們，隨著西伯利亞永久凍結帶的融化，甲烷釋放量的增長可能會加速氣候的變化。但是，就算她本人也沒有預料到變化速度竟如此之快。她說：“西伯利亞的湖區面積比我在2006年的測量數據增大了5倍，這是史無前例的全球性事件，慣性使得更多的永久凍土帶加速融化。”

過去30年間，地球平均升溫不足1℃，但北冰洋大部分地區卻上升了大約3℃；一些冰原消失的地方，氣溫甚至上升了5℃。

這種劇烈變暖并不僅限于北冰洋地區，還延伸到周圍的雪原、冰原和永久凍土帶，深入到西伯利亞、阿拉斯加、加拿大局部、格陵蘭島和斯堪的納維亞半島的大部分地區。2007年，北美洲北部地區的溫度比1951年～1980年間平均氣溫上升了大約2℃，西伯利亞的部分地區升溫超過3℃。

在北半球，有1／4的陸地地表包含永久凍土，即永久凍結的土壤、水和巖石。在一些地方，永久凍土是在最后一個冰河時代形成的，那時海平面很低，這些永久凍結帶延伸在海洋之下，深藏于海床下。現在，大面積永久凍結帶開始消融，結果出現的就是：被快速侵蝕的土壤、扭曲的高速公路和管道、坍塌的建筑物以及“醉倒的”森林。

然而，真正讓人擔心的是，包含于永久凍結帶中的有機碳，它們以很久以前死去的動植物形式存在。比如，奇異的猛犸象已經被冰凍了數萬年。當永久凍結帶融化之際，其中的大部分碳都可能會釋放到大氣中。沒有人確切地知道永久凍結帶中鎖定了多少碳，但其數量似乎遠比我們想象的要多。2008年，由佛羅里達大學愛德華·索爾領導的一項國際合作研究表明，永久凍結帶的碳含量是先前估計的2倍，約為16 000億噸——該數目大約是全世界土壤中碳總量的1／3，是大氣中碳含量的2倍。

定時炸彈

有科學家估計，按照標準情況，21世紀將有1000億噸的碳會被解凍釋放出來。如果這些碳都以甲烷的形式出現，那么，如果其產生的溫室效應以目前二氧化碳年排放水平計算，相當于270年的排放量。“這是一種緩慢運轉的定時炸彈。”

已有40 000年歷史的東西伯利亞永久凍結帶是一個熱點。“全球碳項目”是一個分析碳循環的研究網絡，共同主持該項目的菲利普·西艾斯說，僅東西伯利亞這一個地方就含有5000億噸碳。

高溫意味著上層土壤的季節性融化延伸到更深的區域，永久凍土的下層開始融化。微生物能夠分解任何融化層中的有機物質，不僅釋放出碳，還會產生熱，從而導致更深層的融化。西艾斯說，由有機質分解腐爛所產生的熱是另一個加快凍土融化的因素。

凍結在永久凍土中的碳既能以二氧化碳也能以甲烷的形式進入大氣，后者是更強效的溫室氣體。在這些地區典型的沼澤土壤和湖泊的低氧條件下，有機物質會分解出更多的甲烷。

在低洼地帶，隨著含冰量很高的凍土融化，土地體積的縮減會導致地面塌陷，融化的冰水會形成熱融湖泊。衛星勘察顯示，這類熱融湖的數目正在增加。而沃爾特和其他人的研究顯示，它們可能正是甲烷的一個重要來源。

將這些研究集中在一起，就為我們描繪了一幅令人不安的景象。現有的模型沒有包括物質分解所產生熱量的反饋作用，所以，凍土實際融化的速度要比一般設想的更快。西艾斯說：“最深的永久凍土帶有可能用不了500年，而是在100年內就會消失殆盡。”

永久凍土并不是甲烷的唯一來源，淺海的沉積物也可能含有豐富的甲烷水合物，這是一種內藏甲烷的冰形式(甲烷含量高的就被稱為可燃冰)。讓人擔心的是，人們認為北冰洋下面儲有大量的甲烷水合物。由于這里的水非常冷，人們可以在更接近地表的地方發現甲烷水合物。這些淺表沉積物對于地表水的升溫更為敏感。

挪威特羅姆瑟大學的尤爾根·明內特曾分析過以往北極甲烷水合物的噴發，他認為：“全球變暖將引起更多噴發和更多釋放。”

危險時代

對于北極冰融，還有一個值得關注的問題，這就是：越來越多的淡水涌入北冰洋。海冰范圍和厚度的縮減已經增加了大量淡水，與此同時，河流人海的水量比半個世紀之前增加了10％。部分原因是由于空氣變暖導致降水增加——溫暖的空氣可以容納更多水分；另一部分原因是由于永久凍土帶和冰雪融化的結果。然而，還有更多的淡水來自融化的格陵蘭冰原。隨著北極的進一步變暖，這些淡水溪流將會增多。

雖然自從前工業時代起，大氣甲烷水平已經比過去增加了1倍，但在過去的10年前后，卻沒有多大變化。可是隨后在2007年，幾百萬噸的額外甲烷神秘地進入了大氣層。利用遍布全球的甲烷監測器進行詳細分析的結果指出，這些甲烷大部分來自遠北地區。

這種說法還有爭議。麻省理工學院全球改變科學中心的馬特·里格比曾經分析過甲烷激增，他說，我們還不能斷定融化凍土的釋放就是主要促成甲烷增多的主要原因，但“2007年西伯利亞異常溫暖，而在氣溫升高的時候，我們有可能看到釋放量的增多”。

升高可能僅僅是一種暫時現象，或某一大事件的開始。有科學家說：“一旦這個進程啟動，很快就會變得不可阻擋。”他們估計，現在只有幾千萬噸的甲烷被釋放。“但是，還有幾百億噸可能被釋放。”全球變暖的速度越快，釋放量提高就越快。

這意味著潘朵拉魔盒被打開了。