每年,6000个烧瓶被送到科罗拉多州博尔德的一个实验室。每个容器里都有一个空气样本,取自遍布全球的50个监测站中的一个。这些样本可以帮助回答地球面临的一个最重要的问题:为什么大气中有这么多甲烷?
来自阿尔及利亚、阿拉斯加、中国和萨摩亚的装满空气的蓝色和黑色烧瓶已经排好,准备进行测试。美国国家海洋和大气管理局(US National Oceanic and Atmospheric Administration)管理的全球监测实验室(Global Monitoring Laboratory)化学家埃德•德鲁戈肯基(Ed Dlugokencky)表示:“我们收集这些烧瓶样本,然后把它们带回这里。”
该实验室测量样本中不同气体的含量,从二氧化碳到一氧化二氮和六氟化硫,编制了一份详尽的记录,为主要气候模型奠定了基础。大约15年前,它的研究人员观察到大气中甲烷的增加,这是一种强效温室气体,其温室效应比二氧化碳强80倍。
许多研究人员最初认为这种增长与化石燃料产量有关。甲烷是天然气的主要成分,但垃圾填埋场、稻田和养牛等其他人类活动也会产生甲烷。
然而,在过去的几年里,这一增长已经加速成为一种激增。这对全球变暖的影响是巨大的:自前工业化时代以来,全球气温上升了1.1摄氏度,其中约三分之一可归因于甲烷。2020年,大气中甲烷的增长速度达到了现代仪器记录的最高水平,然后这一记录在2021年再次被打破。没有人知道确切的原因。
“这令人震惊,”博尔德实验室的研究人员Lindsay Xin Lan说,她正在分析这些数据。“很多研究,很多科学家都在试图解释它。”
他们已经开始确定的一件事是,哪种甲烷应该为甲烷含量的增加负责。化石来源的甲烷比大气甲烷含有更多的碳-13同位素,而微生物来源(如湿地、牛和垃圾填埋场)产生的甲烷含有更少的碳-13同位素。
自工业革命开始以来,化石燃料的排放使大气中甲烷同位素的比例向delta碳-13倾斜。但在2007年左右,当大气中的甲烷开始再次上升时,同位素比例发生了逆转。最近甲烷的增加主要不是来自化石燃料,而是来自其他来源。这表明,这颗行星本身可能正在释放更多的甲烷,而且速度并没有放缓。