想象一下近6000頭奶牛一年都在做奶牛會做的事情：打嗝和放屁。這就是2012年俄亥俄州一個水庫排放的甲烷量。
水庫和水力發電通常被認為是氣候友好的，因為它們不燃燒化石燃料來發電。但是，如果蓄水和發電的水庫是全球溫室氣體排放的最大貢獻者之一，那會怎麼樣呢？
科學家們正在尋找這個問題的答案，他們研究的是為了水力發電和其他目的而建造的人工水庫向大氣中排放了多少甲烷。直到最近，人們還認為，大約20%的 人為甲烷排放 來自水庫表面。
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新的研究表明，這個數字可能遠高於20%，但具體高多少尚不清楚，因為可用於估算的資料太少。在一百年的時間跨度內，甲烷作為溫室氣體，其效力約為二氧化碳的 35倍。
將人工湖泊想象成奶牛放屁：辛辛那提大學生物地球化學家艾米·湯森-斯莫爾告訴氣候中心，2012年，俄亥俄州辛辛那提附近的大型水庫哈沙湖排放的甲烷量，相當於大約5800頭奶牛一整年的排放量。
根據美國環境保護署的 資料，來自牲畜的甲烷排放是美國第二大甲烷排放源，僅次於原油和天然氣。但美國環保署的溫室氣體排放量估算尚未考慮來自人工水庫的 甲烷排放。
部分原因是，總的來說，人們對水庫及其排放知之甚少，尤其是在溫帶地區，如美國，那裡進行的研究很少。
在 2012年的一項研究中，新加坡的研究人員發現，全球水力發電水庫的溫室氣體排放量可能高於之前的估計，並警告說，“不應低估快速的水力發電發展和水力發電水庫向大氣中排放的碳排放量的增加。”
這些研究人員認為，全球所有大型水庫每年可能排放高達104太克甲烷。相比之下， NASA估計，全球與燃燒化石燃料相關的甲烷排放總量每年在80到120太克之間。
但水庫對全球溫室氣體排放的貢獻有多大“仍然是一個很大的問號”，因為這個問題仍然相對未被研究，排放率也高度不確定，華盛頓州立大學溫哥華分校環境學院副教授約翰·哈里森說，他的研究重點是水庫如何管理以減少溫室氣體排放。
“因此，我認為我們真的不知道與美國其他能源來源相比，水庫的相對溫室氣體效應是什麼，”他說。
在哈沙湖進行的研究可能有助於科學家更好地瞭解水庫如何促成氣候變化。
在 8月份發表的一項研究中，湯森-斯莫爾和來自美國環保署的研究人員發現，2012年哈沙湖向大氣中排放的甲烷量高於美國任何其他水庫的記錄。
“當您將該水庫（哈沙湖）甲烷排放率的年度規模與其他研究進行比較時，它真的比人們預測的要高得多，”美國環保署研究員兼哈沙湖研究的主要作者傑克·博利厄告訴氣候中心。
科學家們長期以來一直認為，熱帶 溫暖氣候帶的水庫 比涼爽氣候帶的水庫排放更多的甲烷，但哈沙湖的研究表明情況可能並非如此，湯森-斯莫爾說。
“我們認為這是因為我們的水庫位於農業區，”她說。
甲烷是在水庫中由生活在缺氧環境中的細菌產生的。
“這些微生物以植物中的有機碳為能量來源，就像人類和其他動物一樣，但它們撥出的不是二氧化碳，而是甲烷，”湯森-斯莫爾說。“這些相同型別的微生物生活在奶牛的胃和垃圾填埋場中，這些也是大氣中甲烷的其他來源。”
來自哈沙湖周圍農田的徑流為水中提供了更多營養物質，使藻類得以生長，就像全國各地許多被農田包圍的其他水庫一樣。
產生甲烷的微生物以腐爛的藻類為食，這意味著接收大量富含營養物質的農業徑流的湖泊會產生大量甲烷。
“在美國各地的高度農業化地區，有非常多這樣的水庫，”湯森-斯莫爾說。“可能這些農業水庫是比我們過去認為的更大的大氣甲烷來源。”
所有氣候帶的水庫排放量都可能被 低估，因為博利厄的團隊在哈沙湖發現了一個現象：河流流入人工湖泊的區域比整個湖泊的其他區域排放更多的甲烷。
博利厄說，以前沒有人測量過這一點。
他說，大多數其他研究水庫甲烷排放的研究都沒有考慮到排放量如何在湖泊表面變化。
博利厄說，美國環保署即將開始一項更全面的研究，測量從印第安納州北部到佐治亞州北部地區的25個水庫的甲烷排放量，取樣將於明年開始。
這項研究將幫助美國環保署最終將水庫甲烷排放量納入其人為甲烷排放的 總量估算中。
在該研究和其他研究完成之前，科學家們只能推測水力發電對氣候的影響。
“在理解這些系統如何產生溫室氣體方面，我們仍處於非常早期的階段，”哈里森說。
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本文經 Climate Central許可轉載。該文章於 2014年10月29日首次釋出。