大气中甲烷出现“危险的快速”增长

甲烷是形成地面臭氧的主要因素，更是一种有害的空气污染物及强大的温室气体，其效力至少是二氧化碳的28倍。有100万人因暴露在臭氧超标的环境而减寿。

在20年的区间里，臭氧的升温潜能值是二氧化碳的80倍；而甲烷自工业化前时代以来，造成约30%的全球变暖。更甚的是，自20世纪80年代开始记录以来，人为甲烷排放的增长速度已超过任何时候；根据美国国家海洋及大气管理局的数据，即使在爆发冠病疫情而实施行动管制的2020年，二氧化碳排放量有所下降，大气中的甲烷却猛增。

根据国际能源署（IEA）每年发布的甲烷追踪报告所估计，固体废弃物或垃圾土埋场占了全球甲烷排放总量（包括人为造成及天然形成）的12%，相当于人类产生的甲烷总量的18%，或温室气体排放总量的约3%。

《自然》网站在一篇报导中指出，虽然甲烷排放的增长于千禧年前后放缓，但却于2007年前后开始“迅速且神秘”地持续上升。这种激增使许多研究人员担心，全球变暖正在创造一种将导致更多甲烷被释放出来的反馈机制，以致对地球温度的上升更加难以控制。

英国伦敦大学皇家霍洛威学院的地球科学家尤安．尼斯特坦言，甲烷水平正在危险地快速增长。甲烷的排放于过去几年似乎已经加速，这对世界要将全球变暖限制在工业化前温度的1.5℃至2℃的目标是一个重大威胁。

为了了解甲烷排放增长的驱动因素，研究人员十多年来不仅通过飞机，也利用卫星进行测量，并运行模型。潜在的解释包括石油及天然气的扩大开采、垃圾土埋场排放的增加、牲畜群的增长，以及湿地中微生物活动的增加。

美国西雅图华盛顿大学的大气化学家亚历克斯．特纳说，尽管有大量的研究，但对甲烷排放增长的原因，他还没有看到任何结论性的答案。

其中一个线索是甲烷分子的同位素特征。大部分的碳是碳12，但甲烷分子有时也包含较重的同位素碳13。例如，由微生物产生的甲烷──-在它们消耗湿地泥浆或奶牛肠道中的碳之后──比由地球内部的热量及压力产生的甲烷含有更少的碳13，后者是在开采化石燃料时释放出来。

约85%的甲烷排放源自微生物

科学家试图通过比较这些关于气体生产的知识以及在大气中观察到的情况，借以了解神秘的甲烷的来源。

通过对几十年或几百年前被困在冰芯及积雪中的甲烷以及大气中的气体的研究，科学家们已经知道，甲烷含有碳13的比例在工业革命开始后的两个世纪中已有所增加。但自2007年起，当甲烷水平开始再次快速上升时，含碳13的甲烷比例开始下降。一些研究人员认为，这表明甲烷在过去15年中的大部分增长可能是由于微生物来源，而不是开采化石燃料造成。

对此，位于美国科罗拉多大学博尔德分校的美国国家海洋及大气管理局全球监测实验室的大气科学家蓝欣说，这个强大信号表明人类活动并不是造成甲烷增长的唯一原因。

蓝欣的团队利用大气中的碳13数据，估计自2007年以来，微生物要对约85%的甲烷排放增长负责，而化石燃料的开采则占了其余部分。

下一步，对科学家们也是最具挑战性的一步，就是尝试确定来自不同系统的微生物的相对贡献，如自然湿地或人类饲养的牲畜及垃圾土埋场。这可能有助于确定气候变暖本身是否有助于甲烷排放的增加，可能是通过增加热带湿地的生产力等机制。为了找出答案，蓝欣和她的团队正在运行大气模型以追踪甲烷的来源。

尤安．尼斯特说，气候变暖是否滋生了气候变暖，这是一个令人难以置信的重要问题，但到目前为止还没有答案。不管这个谜团如何发展，人类并没有摆脱困境。根据对同位素趋势的最新分析，蓝欣的团队估计，从2007年至2016年，牲畜、农业废弃物、垃圾土埋场及化石燃料开采等人为来源的甲烷排放总量约占了62%。

美国加州利用卫星来确定甲烷排放源的非营利财团Carbon Mapper的负责人莱利．杜伦说，这意味着在减少甲烷排放方面还有很多事情可以做。尽管美国国家海洋及大气管理局对2021年的数字感到担忧，但科学家已经掌握了帮助政府采取行动的知识。

Carbon Mapper于今年1月和纽约市一个倡导团体Environmental Defense Fund发布的数据显示，美国西南部30个石油及天然气设施于过去3年共排放了约10万吨甲烷，相当于每年50万辆汽车导致的变暖影响。这两个组织认为，通过防止甲烷泄漏，这些设施可以轻易地停止这些排放。

去年11月中在英国格拉斯哥举行的COP26气候峰会，100多个国家签署了《全球甲烷承诺》，承诺到2030年在2020年的基础上减少30%的甲烷排放，杜伦说，现在最重要的还是采取行动，包括在全球南部的低收入和中等收入国家。“解决甲烷问题可能是我们争取一些时间的最好机会，进而解决减少世界二氧化碳排放这个更大的挑战。”