世界海洋在氣候變遷中所扮演的角色可能比科學家先前意識到的更重要。透過一個剛剛引起關注的過程悄悄地刺激全球暖化。
一項新研究發表在期刊上 美國國家科學院院刊 揭示導致公海甲烷產生的關鍵因素羅徹斯特大學的研究人員包括地球與環境科學系副教授托馬斯·韋伯、研究生王盛宇和博士後研究員徐海蓉。確定隨著世界變暖可能發揮更大作用的機制。這引發了人們對反饋循環可能惡化氣候變遷的擔憂。
甲烷是一種強效溫室氣體。多年來，科學家們一直對這個悖論感到困惑。表層海水，含有大量的氧氣，會不斷向大氣中釋放甲烷氣體。這是出乎意料的，因為甲烷是在缺氧的環境中產生的，例如濕地或深海沉積物。
微生物和磷酸鹽推動甲烷產生。
為了調查這個謎團，韋伯的團隊分析了全球數據集並使用了電腦模型。結果指向特定的微生物過程。有些細菌在分解有機物時會產生甲烷。但這只有在必需營養素磷酸鹽供應短缺時才會發生。
「這意味著磷酸鹽稀缺是公海甲烷產生和甲烷排放的關鍵控制旋鈕，」韋伯說。
這項發現重塑了科學家對海洋甲烷的看法。相反，它是很難找到的東西。在磷酸鹽含量低的地區，富氧水中的甲烷產生可能更為常見。
海洋變暖可能會增加甲烷排放量。
該研究也展望了這個過程在暖化的世界中將如何演變。氣候變遷正在從表面開始加熱海洋。這增加了地表水和深層水層之間的密度差異。
「氣候變遷正在使海洋從上到下變暖。增加了表層水和深水之間的密度差，」韋伯說。 “這預計會減慢垂直混合速度，從而將磷酸鹽等營養物質從深處帶上來。”
當混合較少時，到達表面的營養物質就會減少。根據團隊模型，這可能會消耗地表水中的磷酸鹽。這為產甲烷微生物的生長創造了合適的條件。
潛在的氣候反饋循環
如果發生這種情況，海洋可能會向大氣中釋放更多的甲烷。因為甲烷是一種強大的溫室氣體。從而形成一個令人擔憂的循環。海洋變暖導致更多的甲烷排放。這導致世界進一步變暖
這項研究強調了海洋中的微觀過程如何產生大規模的全球影響。
氣候模式中缺少的部分
重要的是，隨著科學家努力改進預測，大多數主要氣候模型仍然沒有包含這種類型的回饋。考慮到此類交互作用對於了解氣候變遷的進展速度和嚴重程度至關重要。
「我們的工作將有助於填補氣候預測的一個重要空白。這往往忽略了不斷變化的環境與進入大氣的溫室氣體的自然來源之間的相互作用，」韋伯說。
