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南极海床的甲烷警报:40 处新渗漏撕开全球变暖预警缺口

当遥控潜水器的摄像头在南极罗斯海 230 米深的幽暗海水中捕捉到密集上升的气泡时,新西兰地球科学研究所的海洋科学家萨拉・西布鲁克突然屏住了呼吸。这些在声学探测图上呈现为 “白色羽状柱” 的气泡群,正是被称为 “超级温室气体” 的甲烷 —— 而这样的渗漏点,他们在这片海域发现了 40 处之多。​

本月发表于《自然通讯》的这项研究,像一枚深水炸弹投入气候科学界。在人类认知中仅存在 1 处活跃甲烷渗漏的南极洲,突然暴露的密集渗漏点,不仅颠覆了过往认知,更让科学家们担忧:一个被低估的气候 “定时炸弹”,正在南极海床下悄然引爆。​

冰海之下的突破性发现​

“每发现一处渗漏,先感到兴奋,随即被深切的焦虑取代。” 西布鲁克在接受 CNN 采访时的坦言,道出了整个科考团队的复杂心情。这支由美、新、澳三国科学家组成的团队,耗时两个月对罗斯海进行地毯式勘测,结合船载声呐、遥控潜水器和潜水员实地采样,最终在 5.9 米至 230 米深的海域锁定了 40 个甲烷渗漏点。​

更令人震惊的是渗漏点的 “新鲜度”。其中 27 处位于过往科考频繁涉足的区域,包括埃文斯角附近的经典研究海域,这意味着它们是近年才活跃起来的新渗漏。“这绝非偶然,而是南极海床甲烷释放进入新阶段的信号。” 研究共同作者、加州大学圣巴巴拉分校教授安德鲁・瑟伯强调。​

在罗斯海埃文斯角的浅水区,潜水员用特制容器收集到持续涌出的甲烷气泡。这些气泡在海水中上升时会形成直径达数米的 “气泡柱”,部分气泡在抵达海面后直接破裂进入大气。西布鲁克团队检测发现,渗漏点周边海水的甲烷浓度是正常水平的 300 倍,部分区域甚至达到 1000 倍。​

这一发现彻底改写了南极甲烷研究的版图。在此之前,科学界仅在 2017 年于南极半岛附近确认过 1处活跃甲烷渗漏,普遍认为南极冰盖的巨大压力和低温环境能 “锁住” 海床甲烷。但新发现证明,这片冰封大陆的甲烷防线正在瓦解。​

超级温室气体的 “气候加速器”​

甲烷的破坏力早已被科学证实:在进入大气后的前 20 年,其吸热能力是二氧化碳的 80 倍,100 年尺度内仍高达 28 倍。而海底甲烷储层的规模更是惊人 —— 全球海底沉积物中封存的甲烷量,是当前大气甲烷总量的数千倍,南极海床便是其中的 “巨型仓库”。​

“南极甲烷最可怕的不是存量,而是可能触发的反馈循环。” 中国极地研究中心气候学家王自磐在接受采访时解释道。这种恶性循环的逻辑链条已在北极显现:气温升高导致永久冻土融化,冻土中的甲烷水合物分解释放气体,甲烷加剧变暖又加速冻土融化。如今,南极似乎正步其后尘。​

西布鲁克团队的研究指出,南极升温可能通过三重机制触发甲烷释放:表层海水升温传导至海底,直接加热甲烷水合物使其失稳;南极冰盖融化导致海平面上升,改变海床压力平衡;冰川消退后地壳回弹,引发海床裂缝增多。卫星数据显示,南极半岛近 50 年来气温上升幅度是全球平均水平的 3 倍,罗斯海区域海冰面积自 2000 年以来减少了 12%。​

更令人担忧的是甲烷向大气的传输效率。与北极相比,南极浅海区域的海水更易形成 “温跃层”,阻碍甲烷被微生物消耗。研究团队通过同位素分析发现,罗斯海渗漏的甲烷中,约 30% 能突破海水屏障进入大气,而北极同类区域的这一比例仅为 15%。“这意味着南极甲烷对气候的实际影响可能比北极更直接。” 瑟伯警示道。​

生态链与预测模型的双重冲击​

在罗斯海的甲烷渗漏点附近,科学家们观察到了诡异的生态图景:以甲烷为能量来源的微生物大量繁殖,形成黏稠的 “甲烷菌垫”;首次发现的 “甲烷动力海蜘蛛” 在菌垫上爬行,其体内共生菌能直接代谢甲烷。这种特殊的生态适应,既是大自然的奇迹,也是生态系统被扰动的信号。​

“甲烷渗漏正在重塑局部海洋生态。” 中科院海洋所研究员张武昌指出,过量甲烷会降低海水含氧量,形成 “缺氧微区”,威胁磷虾等南极生态关键物种的生存。而磷虾是企鹅、海豹、须鲸的主要食物来源,其数量变化可能引发连锁反应。在已发现的渗漏点周边,磷虾密度已比周边区域低 40%。​

对全球气候预测体系而言,南极甲烷渗漏的出现更像是一次 “系统性漏洞”。当前主流气候模型(如 IPCC 第六次评估报告采用的 CMIP6 模型)主要考虑了工业排放、北极冻土等甲烷来源,对南极海床甲烷的贡献几乎未作考量。美国国家大气研究中心的模拟显示,若南极每年新增 100 处类似渗漏点,到 2100 年全球气温可能额外上升 0.3-0.5℃,这将使《巴黎协定》的控温目标彻底落空。​

“我们的预测一直走在现实后面。”IPCC 第一工作组联合主席翟盘茂坦言,“北极甲烷释放已让模型预测偏差 15%,南极的新发现意味着气候危机可能比我们想象的来得更快。”​

奔赴南极的紧急科考行动​

面对日益紧迫的形势,西布鲁克团队已整装待发,将于下周重返罗斯海开展为期两个月的深度勘测。此次科考将携带更精密的设备:自主水下航行器将绘制海床裂缝三维地图,原位质谱仪将实时监测甲烷释放速率,沉积物岩芯取样则试图还原甲烷释放的历史规律。​

“我们必须搞清楚三个关键问题:渗漏点总数有多少?甲烷释放速率在如何变化?升温与渗漏的因果关系是否确凿?” 西布鲁克表示,此次科考还将与中国第 41 次南极科考队合作,在罗斯海西部海域开展联合观测。中国科考队携带的 “海斗一号” 全海深潜水器,将助力探测更深层海床的甲烷存储情况。​

国际社会也在行动。联合国环境规划署已将 “南极甲烷监测” 纳入 2025 年极地气候行动议程,计划建立覆盖南极关键海域的甲烷观测网络。欧盟则宣布资助 1200 万欧元,用于研发针对极地环境的甲烷探测卫星。​

但科学家们也清醒地认识到,监测只是第一步。“即使我们完全掌握了南极甲烷的释放规律,若不立刻遏制全球变暖趋势,反馈循环一旦启动便难以逆转。” 瑟伯的话道出了核心矛盾。在他看来,南极海床的甲烷渗漏就像 “气候系统的体温计”,当前的读数已发出明确警告。​

10 月的罗斯海已进入极昼期,阳光穿透澄澈的海水,照亮了那些不断上升的甲烷气泡。这些从远古沉睡中苏醒的气体,正以越来越快的速度涌入大气。当南极的冰封防线开始瓦解,人类面对的不仅是气温数字的上升,更是对自身未来的严峻拷问 —— 在气候危机的加速键被按下之前,我们还有多少时间可以行动?​

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