甲烷是一種強(qiáng)烈的溫室氣體，是全球變暖的主要原因之一。100年后，這種溫室氣體吸收的熱量將是二氧化碳的28倍。在過去的三個(gè)世紀(jì)里，大氣中的甲烷排放量增加了約150%，但研究人員很難確定這些排放的來源。

此外，科學(xué)家們擔(dān)心，當(dāng)?shù)厍蜃兣瘯r(shí)，大量甲烷將從北極永久凍土和深海釋放，這將進(jìn)一步使地球變暖。但兩項(xiàng)新的研究似乎給了我們希望：首先，大量的舊甲烷不太可能很快釋放出來。其次，在現(xiàn)代，人類似乎是甲烷排放的最大來源，這意味著人類對(duì)大氣中的溫室氣體有更大的控制。

甲烷的排放量、排放率和排放時(shí)間是一個(gè)有待解決的問題。在冰芯形成之前的地質(zhì)時(shí)期，甲烷對(duì)全球氣候波動(dòng)的重要性是個(gè)謎。根據(jù)利物浦大學(xué)生態(tài)學(xué)家的一篇文章，新的研究表明甲烷水合物和永久凍土可能不如現(xiàn)代泉水。

甲烷有兩個(gè)主要來源：生物和地質(zhì)。生物甲烷可以從腐爛的植物和泄漏的牲畜中釋放出來。地質(zhì)來源包括天然化石燃料泄漏以及天然氣和煤炭開采作業(yè)泄漏。土壤中的永久凍土和深海中的甲烷水合物是古老的大型碳匯。隨著土壤和海洋溫度的升高，這些沉積物會(huì)被破壞并釋放出大量的甲烷，這是一種溫室氣體。但是甲烷真的會(huì)進(jìn)入大氣層嗎？

當(dāng)植物死亡時(shí)，它們會(huì)在土壤中分解成碳基有機(jī)物質(zhì)。在極冷的條件下，有機(jī)物中的碳被凍結(jié)并被捕獲，而不是釋放到大氣中。這就形成了永久凍土，即使在夏天也會(huì)繼續(xù)凍結(jié)。永久凍土主要分布在西伯利亞、阿拉斯加和加拿大北部。除了有機(jī)碳之外，永久凍土還含有大量的冰。當(dāng)永久凍土融化時(shí)，當(dāng)溫度升高時(shí)，下面的土壤變得飽和，這有助于形成缺氧狀態(tài)，為土壤微生物創(chuàng)造完美的環(huán)境，消耗碳并產(chǎn)生甲烷。

另一方面，甲烷水合物主要存在于大陸邊緣的海洋沉積物中。在甲烷水合物中，水箱含有甲烷分子。甲烷水合物僅在高壓和低溫下形成，因此主要發(fā)生在深海。如果海水溫度升高，甲烷水合物所在的海洋沉積物的溫度也會(huì)升高。水合物不穩(wěn)定，分解并釋放甲烷。

即使其中一小部分很快變得不穩(wěn)定，甲烷也會(huì)在大氣中移動(dòng)，這將產(chǎn)生嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，因?yàn)榧淄槭且环N強(qiáng)烈的溫室氣體。真正令人擔(dān)憂的是，隨著氣候變暖，大量碳從這些儲(chǔ)存場(chǎng)所釋放到大氣中。我們研究了地球歷史上某個(gè)時(shí)期的甲烷排放，該時(shí)期與今天的全球變暖部分相似。結(jié)果表明，這些巨大的天然氣儲(chǔ)層釋放甲烷并導(dǎo)致全球變暖，但實(shí)際上只有少量甲烷進(jìn)入大氣。