困在永久冻土中的甲烷可能会逃离其冰冷的监狱，构成气候威胁

我们不太了解气候变化如何影响最深层的永久冻土层，但新的研究暗示了潜在的危险。

斯瓦尔巴群岛最深的永久冻土层下方深处有一些气体堆积物，如果它们逸出，可能会对甲烷排放造成严重破坏。

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在挪威斯瓦尔巴群岛的永久冻土层深处，一种长期埋藏的威胁正在酝酿之中。虽然这听起来像是恐怖电影的介绍，但这是一个现实，如果它上映的话可能会产生影响。

在冰层下，有数百万立方米的甲烷被困住，但科学家们发现，这种气体可以迁移到永久冻土的冷封层下方，并有可能逸出。如果发生大规模逃逸，可能会造成一个变暖循环，融化的冰会释放出滞留的气体，从而导致进一步融化。这最终将导致甲烷排放量飙升。

此外，由于斯瓦尔巴群岛的地质和冰川历史与北极地区其他地区相似，其他迁移的甲烷沉积物可能就在那里，等待逃逸。

“甲烷是一种强效温室气体，”斯瓦尔巴大学中心的托马斯·伯查尔博士在一份声明中说。 “目前，永久冻土层以下的渗漏量非常低，但冰川退缩和永久冻土层融化等因素可能会在未来‘揭开’这一问题。”

冰冷的监禁

融化的永久冻土层是地表或地下的冰冻层，温度始终低于 0°C (32°F)，近年来受到广泛关注，因为它的消退揭示了我们世界古代过去的新方面。然而，永久冻土的消失是气候变化的直接结果，是一个令人震惊的问题。

斯瓦尔巴特群岛的永久冻土并不均匀或连续；有些地区，尤其是西部地区，由于洋流而变暖，因此这些地区往往更薄或更斑驳。此外，与低地的冰饱和霜相比，高地的永久冻土更干燥，更容易渗透。

位于冰冻层下方的岩石通常是释放甲烷的化石燃料来源，然后甲烷被困在冰冷的盖子下。然而，新的研究表明，一些地质特征可能会让气体逸出。

研究人员使用了科学家和各种商业公司收集的历史数据，这些公司多年来在永久冻土层中钻孔以寻找化石燃料沉积物。他们利用这些信息绘制了斯瓦尔巴群岛的永久冻土图，并查明了甲烷气体的积累情况。

“我和我的主管 Kim 查阅了斯瓦尔巴特群岛的大量历史井眼数据，”伯查尔说。 “金注意到一个反复出现的主题不断出现，那就是永久冻土底部的气体堆积。”

当钻入冻结的泥浆时，通常会加热井眼以帮助软化过程，但这可能会导致温度测量结果失真。然而，长期观察温度测量的趋势和监测钻孔使团队能够识别永久冻土。他们还密切关注井眼中结冰的情况、挖掘时产生的钻屑的变化以及背景气体测量的变化。

他们发现有气体流入井筒，表明永久冻土中积累了甲烷，并且异常的压力测量表明冰起到了一种密封作用。

但在其他地方，即使永久冻土和下面的地质特征适合捕获气体，并且岩石是已知的碳氢化合物来源，也没有天然气存在。研究小组认为，这表明气体已经迁移到其他地方。

有趣的是，天然气堆积比之前想象的更为普遍。在斯瓦尔巴群岛钻探的 18 个碳氢化合物勘探井中，有 8 个显示出永久冻土的迹象，其中一半发现了天然气聚集。

Birchall 补充道：“所有遇到天然气聚集的井都是巧合，相比之下，在更典型的环境中专门针对天然气聚集的碳氢化合物勘探井的成功率远低于 50%。”

“这些事情似乎很常见。一个轶事例子是最近在朗伊尔城机场附近钻探的一个井眼。钻探人员听到从井里传来冒泡的声音，所以我们决定看看，配备了专门设计的基本警报器。检测甲烷的爆炸水平——当我们将它们放在井筒上方时，甲烷立即被触发。”

该研究发表在《地球科学前沿》上。