2018年,中国地质学家在南海发现甲烷泄漏。
他们试图确定海洋沉积物中含有多少天然气,因此他们在海底钻了一个洞,作为中国国家地质调查局工作的一部分。
之后,他们试图用重泥堵住这个洞。它只有 22 厘米(9 英寸)宽。但他们的努力失败了。
一年后,他从甲烷气体深处一跃而下,爬升至一公里多的高度,进入水柱。
科学家们认为这个错误需要几十年甚至一个世纪才能自然解决。
然后,奇怪的事情发生了。
研究人员使用回声测深仪、水下摄像机和化学传感器,惊讶地看到一群海洋生物聚集在洞里,里面含有释放的气体。显着的速度”。
“在一两年内,一个高效的甲烷消耗生态系统已经形成。” 他说 德国不来梅大学微生物生态学家埃米尔·鲁夫。
根据之前的模型,海底可能需要 60 到 100 年才能形成完整的甲烷群落。
它会在很短的时间内消耗掉几乎同样多的甲烷。

第一个到达现场的生命形式是细菌和古细菌。总体而言,沉积物中的微生物多样性受到影响,但消耗甲烷的物种却蓬勃发展。
这些单细胞生物随后涌入,在洞上方形成了一个巨大的“虫床”。
螃蟹也爬到了现场。
“反过来,这些蠕虫受益于新形成的微生物,这些微生物可能是食物来源。” 解释 露丝。
“动物和微生物共同努力分解甲烷。”
当管虫沉入海底时,它们帮助混合沉积物,这可能将氧气、硝酸盐和硫酸盐输送到更深的层。 他说 露丝。
在钻孔之前,没有检测到气流,只有在这个特定点才没有海底殖民。
一下子,一切都变了。科学家们意外地释放了被困的甲烷,从而使当地的生态系统得到了再生。

2023 年,甲烷气泡仍在从洞中渗出,但当活性过滤器发展起来时,羽流的高度从海底以下 1,200 米(0.74 英里)下降到约 800 米。
这听起来像是一个充满希望的转变,但这项研究指出了一个更大的问题。
海底沉积物是地球上最大的甲烷储存库,海底的天然裂缝使部分气体逸出。这可以支持阳光和营养物质匮乏的深海中繁荣的生态系统。
但甲烷也是一种主要的温室气体 约11% 全球排放和储存的热量比 二氧化碳。

今天我们知道,海底废弃的石油和天然气井可以成为 很棒的资源 甲烷(更不用说地下基础设施和水下管道的大量排放)。
例如,2012年和2013年,德国科学家观察到北海废弃井周围海底区域散发出甲烷气泡。
后来,阿 进一步学习 43 个测试井中有 28 个(63%)发现泄漏。
该研究的主要作者、海洋地质学家克里斯托夫·博特纳 (Christoph Böttner) 表示:“结果清楚地表明,每年有数千吨甲烷从北海海底的旧钻孔中泄漏。” 说 2020年。
目前尚不清楚有多少甲烷从海洋进入大气。
2025年, 模拟发现 超过 300 米(985 英尺)的海洋甲烷排放可能不会对大气中的温室气体产生太大影响。

根据模型,来自这些更深来源的大部分甲烷溶解在水柱中。
但即使甲烷残留在海洋中,突然上升也可能导致当地问题,包括: 缺氧酸化和重大生态系统重组。
这对于南海来说不是一个好兆头,科学家们正在南海探索商业甲烷水合物产业的未来。
2010年至2020年,中国计划 完成的 在南海钻探评价井80余口。
目前尚不清楚有多少人被成功密封,也不知道它们如何影响当地环境。
这项新研究是多年来首次追踪泄漏的研究之一。
研究发现,更广泛的海底生态系统已经受到多年人类干扰的影响。
研究作者表示:“在垃圾中心周围 40 多个地点进行的广泛采样显示,即使在垃圾中心 500 米范围内,表层沉积物中的甲烷浓度也出现升高。” 写下。
“与此同时,微生物丰富度下降了 30% 以上。”
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还需要更多的研究,但研究作者怀疑,即使沉积物甲烷增加一微摩尔,也会导致微生物多样性的显着下降和氧气的减少。
如果甲烷作为大气中温室气体的影响通过极端天气事件变得更加明显,那么它对深海生态系统的影响只会变得更加明显。
该研究发表在同行评审期刊上 国家科学审查。
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