埋藏在西伯利亚的“定时炸弹”

甲烷“大爆发”将使全球温度提高10℃

由于全球气候变暖等因素，位于西们利亚西部永久冻结带上全球最大的冻泥炭沼泽开始融化，这片在距今11000年前形成的冻土正在逐渐变成一个个浅湖，而这一过程释放出的甲烷气体(温室气体的一种)也将会加速全球变暖的进程。

涌入大气层的大量二氧化碳，有可能将全球温度提高10℃或更高，这导致释放出更多的温室气体。这些释放物再引起进一步升温――这种恶性循环最终将可能使气候失去控制。

冻土消融

前段日子，有关专家表示，北极上空的甲烷浓度在经过长达10年的稳定状态之后，现在开始呈现上升态势，这引起了社会各界对大量甲烷可能从永久冻土带中逃逸的担忧。

挪威官员说，位于挪威北极区一个偏远岛屿上的齐柏林监测站获得的初步数据表明，大气中的甲烷含量继2007年增加了0.6％之后，2008年再度增长0.6％。

据路透社报道，在经过了10年的稳定期后，2007年北极地区甲烷含量增长幅度超过了全球平均0.34％的增幅，创下了新高。

“最大的担忧在于，既有从永久冻土带中溢出的甲烷，也有从北部的湿地中释放的甲烷。”挪威大气研究所的高级科学家凯瑟琳-迈尔说。

西伯利亚或者加拿大等地的永久冻结带一旦解冻，可能导致存储其中的温室气体大量释放，进而加速全球变暖。“可能有多种原因造成了(甲烷含量的)增长。目前这一问题还没有得到解答。”迈尔说。

甲烷是除二氧化碳之外的第二大温室气体，人类行为造成的温室效应大约有18％要归结于甲烷。腐烂的植物、垃圾掩埋场、人类使用化石燃料、种植稻米乃至牛羊反刍都会产生甲烷。

澳大利亚联邦利，学与研究组织的首席研究员保罗・弗雷泽说，热带地区和北半球的湿地似乎成了甲烷释放的可能来源之一。

研究显示，2007年和2008年是近25年来热带地区最湿润的年份，这可能促进了湿地的甲烷排放。2007年北半球的夏季高温也导致了湿地甲烷的排放增多。

甲烷大逃逸

“我很吃惊，实在是震惊，整个北极地区的永久冻结带正在快速融化，到处是由冰水化成的湖泊，甲烷冒着泡从湖水中汩汩涌出。”阿拉斯加大学生态学家凯蒂・沃尔特说。她曾于2009年第二次赴西伯利亚调查。

早在2006年，沃尔特就撰文警告人们，随着西伯利亚永久冻结带的融化，甲烷释放量的增长可能会加速气候的变化。但是，就算她本人也没有预料到变化速度竟如此之快。她说：“西伯利亚的湖区面积比我在2006年的测量数据增大了5倍，这是史无前例的全球性事件，惯性使得更多的永久冻土带加速融化。”

过去30年间，地球平均升温不足1℃，但北冰洋大部分地区却上升了大约3℃；一些冰原消失的地方，气温甚至上升了5℃。

这种剧烈变暖并不仅限于北冰洋地区，还延伸到周围的雪原、冰原和永久冻土带，深入到西伯利亚、阿拉斯加、加拿大局部、格陵兰岛和斯堪的纳维亚半岛的大部分地区。2007年，北美洲北部地区的温度比1951年～1980年间平均气温上升了大约2℃，西伯利亚的部分地区升温超过3℃。

在北半球，有1／4的陆地地表包含永久冻土，即永久冻结的土壤、水和岩石。在一些地方，永久冻土是在最后一个冰河时代形成的，那时海平面很低，这些永久冻结带延伸在海洋之下，深藏于海床下。现在，大面积永久冻结带开始消融，结果出现的就是：被快速侵蚀的土壤、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，真正让人担心的是，包含于永久冻结带中的有机碳，它们以很久以前死去的动植物形式存在。比如，奇异的猛犸象已经被冰冻了数万年。当永久冻结带融化之际，其中的大部分碳都可能会释放到大气中。没有人确切地知道永久冻结带中锁定了多少碳，但其数量似乎远比我们想象的要多。2008年，由佛罗里达大学爱德华・索尔领导的一项国际合作研究表明，永久冻结带的碳含量是先前估计的2倍，约为16 000亿吨――该数目大约是全世界土壤中碳总量的1／3，是大气中碳含量的2倍。

定时炸弹

有科学家估计，按照标准情况，21世纪将有1000亿吨的碳会被解冻释放出来。如果这些碳都以甲烷的形式出现，那么，如果其产生的温室效应以目前二氧化碳年排放水平计算，相当于270年的排放量。“这是一种缓慢运转的定时炸弹。”

已有40 000年历史的东西伯利亚永久冻结带是一个热点。“全球碳项目”是一个分析碳循环的研究网络，共同主持该项目的菲利普・西艾斯说，仅东西伯利亚这一个地方就含有5000亿吨碳。

高温意味着上层土壤的季节性融化延伸到更深的区域，永久冻土的下层开始融化。微生物能够分解任何融化层中的有机物质，不仅释放出碳，还会产生热，从而导致更深层的融化。西艾斯说，由有机质分解腐烂所产生的热是另一个加快冻土融化的因素。

冻结在永久冻土中的碳既能以二氧化碳也能以甲烷的形式进入大气，后者是更强效的温室气体。在这些地区典型的沼泽土壤和湖泊的低氧条件下，有机物质会分解出更多的甲烷。

在低洼地带，随着含冰量很高的冻土融化，土地体积的缩减会导致地面塌陷，融化的冰水会形成热融湖泊。卫星勘察显示，这类热融湖的数目正在增加。而沃尔特和其他人的研究显示，它们可能正是甲烷的一个重要来源。

将这些研究集中在一起，就为我们描绘了一幅令人不安的景象。现有的模型没有包括物质分解所产生热量的反馈作用，所以，冻土实际融化的速度要比一般设想的更快。西艾斯说：“最深的永久冻土带有可能用不了500年，而是在100年内就会消失殆尽。”

永久冻土并不是甲烷的唯一来源，浅海的沉积物也可能含有丰富的甲烷水合物，这是一种内藏甲烷的冰形式(甲烷含量高的就被称为可燃冰)。让人担心的是，人们认为北冰洋下面储有大量的甲烷水合物。由于这里的水非常冷，人们可以在更接近地表的地方发现甲烷水合物。这些浅表沉积物对于地表水的升温更为敏感。

挪威特罗姆瑟大学的尤尔根・明内特曾分析过以往北极甲烷水合物的喷发，他认为：“全球变暖将引起更多喷发和更多释放。”

危险时代

对于北极冰融，还有一个值得关注的问题，这就是：越来越多的淡水涌入北冰洋。海冰范围和厚度的缩减已经增加了大量淡水，与此同时，河流人海的水量比半个世纪之前增加了10％。部分原因是由于空气变暖导致降水增加――温暖的空气可以容纳更多水分；另一部分原因是由于永久冻土带和冰雪融化的结果。然而，还有更多的淡水来自融化的格陵兰冰原。随着北极的进一步变暖，这些淡水溪流将会增多。

虽然自从前工业时代起，大气甲烷水平已经比过去增加了1倍，但在过去的10年前后，却没有多大变化。可是随后在2007年，几百万吨的额外甲烷神秘地进入了大气层。利用遍布全球的甲烷监测器进行详细分析的结果指出，这些甲烷大部分来自远北地区。

这种说法还有争议。麻省理工学院全球改变科学中心的马特・里格比曾经分析过甲烷激增，他说，我们还不能断定融化冻土的释放就是主要促成甲烷增多的主要原因，但“2007年西伯利亚异常温暖，而在气温升高的时候，我们有可能看到释放量的增多”。

升高可能仅仅是一种暂时现象，或某一大事件的开始。有科学家说：“一旦这个进程启动，很快就会变得不可阻挡。”他们估计，现在只有几千万吨的甲烷被释放。“但是，还有几百亿吨可能被释放。”全球变暖的速度越快，释放量提高就越快。

这意味着潘朵拉魔盒被打开了。