倫敦 − 熱帶地區為生產水力電力而建造的大型水壩長期以來備受爭議 − 而一個法國團隊在寮國收集的研究甲烷排放的資料證實,水壩可能會加劇全球變暖,而不是減少全球變暖。
在許多植被稀少和人口稀少的岩石地區,例如冰島和其他北部山區,水力發電顯然是對抗氣候變化的淨收益。
然而,在亞洲、非洲和南美洲,水壩淹沒熱帶森林會產生大量甲烷。早在2007年,巴西國家空間研究所的研究人員就計算出,世界上最大的水壩每年排放1.04億噸甲烷,占人類對氣候變化貢獻的4%。
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嚴重的短期威脅
由於甲烷在20年內的影響是同等數量二氧化碳的84倍,因此這是一個嚴重的短期威脅,會將地球推向溫度升高2攝氏度的危險閾值。
儘管有警告稱熱帶地區的大型水壩可能會加劇氣候變化,但各國政府仍在繼續建造水壩 − 同時經常聲稱大型水壩等於清潔能源。
新的研究表明,甲烷排放可能比目前的估計還要嚴重。
為了確切瞭解熱帶地區大型水壩的危害和益處,法國國家科學研究中心的一個團隊一直在研究寮國的南屯2號水庫 − 東南亞最大的水庫 − 從2008年5月注水前到現在,以計算甲烷總排放量。
棘手的測量
甲烷是由細菌以水壩蓄水時淹沒的植物材料為食而產生的。河流和降雨衝入水庫的更多有機物質也增加了甲烷的產生。
測量產生的甲烷是很棘手的,因為它透過三種方式到達大氣層。一部分溶解在水中,透過擴散到達大氣層,一部分透過渦輪機釋放到下游,第三種方式稱為沸騰 − 意味著甲烷氣泡直接冒到水面並直接進入大氣層。
正是這些最後的氣體排放物一直難以測量,但該團隊已經開發出每天24小時工作的自動測量裝置。
夜間變化
在南屯2號水庫進行的測量使科學家們能夠表明,在注水後的最初幾年,沸騰佔水庫總排放量的60%到80%之間。
此外,沸騰強度在夜間和季節性變化。在炎熱乾燥季節的四個月(2月中旬至6月中旬),由於水位較低,排放量達到最大值。每日變化受大氣壓控制:在每日兩次氣壓下降期間(中午和午夜),甲烷沸騰增加。
藉助統計模型,研究人員利用與大氣壓和水位相關的每日資料,重建了2009年至2013年連續四年期間的沸騰排放量。
幾乎肯定被低估了
獲得的結果突顯了非常頻繁地測量甲烷通量的重要性。它們還表明,沸騰過程 − 以及因此熱帶水庫在其運營的最初幾年排放的甲烷量 − 至今肯定被低估了。
對於研究人員來說,下一階段將是量化水庫表面的擴散和水壩下游的排放,達到相同的精度水平。這將使他們能夠完成對該水庫甲烷排放量的評估,並更好地評估它們對全球溫室效應的貢獻。
本文最初發表於The Daily Climate,這是一個由非營利媒體公司環境健康科學出版的氣候變化新聞來源。