科學家們首次使用衛星來估計有多少甲烷從北極湖泊滲入大氣。本週在華盛頓特區舉行的美國地球物理聯合會會議上提出的初步資料，有助於解釋長期以來大氣測量甲烷排放量估算值與單個湖泊收集資料之間的差異。
當冰凍的永久凍土層融化形成湖泊時，微生物會分解水下融化地面中的有機物並釋放甲烷，這是一種強效溫室氣體。研究人員已經逐個測量了數百個湖泊中滲出的甲烷量，但估算整個北極地區的排放量仍然是一個挑戰。瞭解這些湖泊正在釋放多少甲烷對於預測永久凍土層排放可能在多大程度上加劇未來氣候變化至關重要。
為了解決這個問題，由阿拉斯加大學費爾班克斯分校的遙感科學家梅蘭妮·恩格拉姆領導的團隊轉向了日本高階陸地觀測衛星獲取的合成孔徑雷達測量資料。這種型別的雷達測量地面高度的變化。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
恩格拉姆的團隊發現，日本衛星上的感測器足夠靈敏，可以探測到不斷上升的甲烷氣泡流如何使秋季和冬季在北極湖泊上形成的冰面變形。“這真的很令人興奮，”她說。“我們可以看到冰的粗糙度——甲烷氣泡造成的凹坑。”
該團隊將衛星資料與 48 個湖泊的甲烷實地測量資料進行了比較，然後使用他們發現的相關性分析了阿拉斯加 5 個地區 5000 多個湖泊的排放量。“我們首次可以從少數幾個湖泊擴充套件到整個景觀，”阿拉斯加大學費爾班克斯分校的生物地球化學家凱蒂·沃爾特·安東尼說，她幫助進行了這項研究。
追蹤氣體
美國宇航局噴氣推進實驗室位於加利福尼亞州帕薩迪納的生物地球化學家克萊頓·埃爾德說，找到更好的工具來估算北極甲烷排放量將有助於科學家彌合數據差距並改進氣候模型的預測。
埃爾德在會議上介紹了美國宇航區域性署的高解析度機載感測器的新發現，這是美國宇航局為期十年的實地考察活動的一部分，旨在評估氣候變化如何影響北極。資料表明，在整個地區，陸地上融化永久凍土層排放的大部分甲烷來自北極湖泊周圍的熱點地區。
恩格拉姆的結果表明，之前的研究高估了許多大型湖泊的甲烷排放量，部分原因是科學家們花費了更多時間研究排放量相對較高的小型湖泊。
例如，在阿拉斯加北部巴羅半島周圍 2000 平方公里的區域內，該團隊計算出湖泊每年每平方米水面釋放平均 0.6 克甲烷，這相當於每平方公里約 141 公斤甲烷。恩格拉姆說，這比之前一些基於單個湖泊測量的估算值低約 84%，但與基於大氣測量的估算值非常吻合。
沃爾特·安東尼和其他科學家之前的建模研究表明，隨著本世紀地球變暖，北極湖泊形成產生的甲烷排放量可能會顯著增加。這項研究假設全球溫和變暖，預測北極湖泊中冒出的甲烷量激增將使永久凍土層的總排放量增加近兩倍——相當於近 190 億噸二氧化碳，或大約全球工業 CO2 年排放量的一半。
她說，在預測未來永久凍土層排放的模型中考慮快速形成的北極湖泊是困難的，“但這表明我們需要這樣做。”
本文經許可轉載，並於2018年12月12日首次發表。