月球控制着北冰洋甲烷的释放-出乎意料的发现具有重大意义

挪威特罗姆瑟的满月。

涨潮甚至可以抵消北极变暖释放海底甲烷的潜在威胁。

它可能不是很为人所知，但是北冰洋泄漏了大量的强效温室气体。这些泄漏已经持续了数千年，但未来可能会更温暖的海洋可能会加剧泄漏。这种气体可能逸出海洋，并增加大气中的温室气体收支，这是科学家试图解决的一个重要谜团。

在过去的几十年中，大气中的甲烷总量已大大增加，尽管其中一些增加可归因于人类活动，但其他来源的排放量却没有受到很好的限制。

最近在《自然通讯》上发表的一篇论文甚至暗示，月球可以发挥作用。

较小的压力变化会影响甲烷的释放

月亮控制着自然界中最强大的力量之一-塑造我们海岸线的潮汐。反过来，潮汐会严重影响北冰洋海底甲烷排放的强度。

“我们注意到，在距海床一米以内的沉积物中，即使在水柱中出现轻微的压力变化，气体蓄积也很容易受到影响。低潮意味着较少的这种静水压力和较高的甲烷释放强度。高潮等于高压，释放强度较低。​​”论文安德烈亚·广场·法韦罗拉（Andreia Plaza Faverola）的合著者说。

“这是第一次在北冰洋进行观测。这意味着轻微的压力变化会释放出大量的甲烷。这将改变游戏规则，并且对研究产生最大的影响。”另一位合著者Jochen Knies说。

新方法揭示了未知的释放部位

法韦罗拉广场（Plaza Faverola）指出，观测是通过在沉积物中放置一个称为测压仪的工具并将其放置四天而进行的。

检索压力工具，压力计，该压力计监测从海底沉积物中释放出的甲烷。照片：视频截图。

它测量了沉积物孔隙内水的压力和温度。每小时测量压力和温度的变化表明靠近海底的气体的存在随着潮汐变化而上升和下降。这些测量是在北冰洋地区进行的，该地区以前没有观察到甲烷释放，但是采样了大量的天然气水合物浓度。

“这告诉我们，从海底释放的气体比使用传统声纳调查所看到的更为广泛。我们看不到水中有气泡或气柱。除非有永久性的监测工具（例如压力计），否则周期性的几个小时的气体打将无法被识别。”说广场Faverola

甲烷释放可以看作是耀斑从海底升起。但是使用通常的方法并不总是可以看到该版本。屏幕截图来自Andreia Plaza Faverola的数据可视化。

这些观察结果暗示，北极当前气体排放的量化可能被低估了。然而，涨潮似乎通过减小其高度和体积来影响气体排放。

“我们发现的是出乎意料的，影响很大。这是一个深水场所。压力的微小变化会增加气体排放量，但由于水深，甲烷仍会留在海洋中。但是在较浅的地点会发生什么？同样，这种方法也需要在北极浅水域中进行更长的时间。在浅水中，甲烷到达大气层的可能性更大。”克尼斯说。

可能抵消温度的影响

因此，高海平面似乎通过潜在地降低其高度和体积来影响气体排放。问题仍然是，由于全球变暖引起的海平面上升是否会部分抵消温度对海底甲烷排放的影响。

“地球系统以我们仍在解密的方式相互联系，我们的研究揭示了北极的这种相互联系之一：月球会引起潮汐力，潮汐会产生压力变化，而海流会反过来影响海底并影响海底甲烷的排放。迷人！”安德烈亚广场·法韦罗拉（Andreia Plaza Faverola）说。

参考：Nabil Sultan，Andreia Plaza-Faverola，Sunil Vadakkepuliyambatta，Stefan Buenz和Jochen Knies的《潮汐和海平面对深海北极甲烷排放的影响》，自然通讯，2020年10月9日。DOI：
10.1038 / s41467-020-18899-3

本文是CAGE和Ifremer在SEAMSTRESS –构造应力对北极甲烷渗透的影响项目下合作的结果。