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大量甲烷气体涌出美国东部海底

时间: 2014年08月28日 | 作者: | 来源: 平台网址注册鹿鼎(huanqiukexue.com)
美国东海岸海底的气泡流可能是可燃冰受热融化而释放的强效的温室气体甲烷。

 弗吉尼亚州海域的425米深处海底的甲烷气泡流

图片来源:NOAA Okeanos Explorer Program, 2013 Northeast U.S. Canyons Expedition

 

8月24日发表在《自然•地学》上的研究称,在北卡罗来纳州与马萨诸塞州海域之间,最新发现了数百处海底气泡流,其中可能含有甲烷气体,预计这些气泡每年将给大气层或上层水域,增加90吨温室气体。

 

研究人员说,在深海中,由于海洋底部的水温升高,可燃冰可能发生分解,估计有三分之二的气体来自深海沉积物。这些气泡流是否会对气候和海洋化学产生影响,目前仍不清楚,但可能远远超出了气流自身。

 

声纳探测

2011年9月至2013年8月,在北卡罗来纳州的哈特拉斯角至科德角的乔治海岸,一台海底声纳仪在执行海洋勘察任务过程中,扫描到有此气泡流。研究人员分析了覆盖面积达94000平方公里的一块弧形区域(相当于印第安纳州或匈牙利那么大的面积)的数据,该区域包括大陆架边缘及其向海陡坡,斯塔克维尔市密西西比州州立代理开户的地质学家Adam Skarke这样说,他也是这份研究的合著者。在950公里的范围内,他们发现了约570处气泡流,这一数量惊讶了研究者,因为此前在这一区域仅有屈指可数的几处气泡流而已。

 

尽管气泡流从海床扶摇直上几百米,但这些从深水区冒出的气泡往往在上升过程中就溶解在了海水中,而无法到达海面,Skarke说。

 

甲烷溯源

“人们此前没见到这种事,对此我并不惊讶,”英国南安普顿代理开户的海洋学家Tim Minshull(未参与此项研究)说。“这些气泡流很窄小,有时候只有几米的跨度,而海洋却很大。”

 

这份研究的另一位共同作者,马萨诸塞州伍德霍尔市的美国地质调查局的地质学家Carolyn Ruppet说,目前,研究人员还未收集到气泡样本。不过,从其源头来看,我们猜测这些气泡中含有甲烷。现在一些甲烷渗漏的浅水区可能就是最近一次冰川期时能生成甲烷的湿地,当时海平面比现在低100多米。

 

然而,大路坡沿线的气泡源处在深水区,这些区域的气泡,在海床沉积物的高压下结冰,并封存了由微生物产生的甲烷。现在可能由于上层水域温度升高,这些冰逐渐慢慢破裂,Skarke说。至少,有一份研究曾暗示,变暖的海水正使美国东海岸南部的中等深度区的可燃冰变得不稳定。

 

海洋酸化

Skarke说,在气流区及其周围的水中提取的气泡样本,将有助于注册鹿鼎家评估释放的甲烷产生的影响。甲烷会与溶解在水中的氧气反应而减少,反应产生的二氧化碳会使海水酸化。

 

 “这是一项十分细致的研究,为后续更加深入的研究做了铺垫,”华盛顿特区卡内基注册鹿鼎研究所的地质学家Ronald Cohen(未参与次研究)说。他指出,“注册鹿鼎家想知道,这些源头是什么,它们会产生多少甲烷,它们随时间又怎么变化。”

 

Skarke和他的同事怀疑,暖化的海水加快了甲烷的释放速度,尽管如此,远程控制的探测车发现了某些深水区存在碳酸盐矿物(它们由甲烷微生物产生,通常每一千年所积累的高度不超过5厘米),这种矿物的数量表明,这种甲烷渗漏现象已经活跃了一千年,甚至更久。(撰文:希德•帕金斯(Sid Perkins)  翻译:吴东远  审校:赵欢)

 

原文链接 http://www.nature.com/news/hundreds-of-sea-floor-methane-plumes-spotted-by-sonar-1.15761