將埋藏在海底下的巨大冰凍甲烷礦藏轉化為汽車和家庭的燃料正變得越來越接近現實。隨著日本、中國以及在較小程度上美國試圖開採這些豐富的資源，關於它們可能對氣候變化造成多大影響的重要問題正在出現。答案似乎差異很大，取決於說話者是誰。
這個問題迅速出現，是因為日本在五月份進行了第二次甲烷水合物（這些礦藏的名稱）生產測試。中國緊隨其後，進行了首次嘗試。這個訊息讓自然資源專家措手不及，因為他們中的大多數人認為，各國還需要數年時間才會嘗試將這些冰冷的氣體轉化為商業產品。
在美國，生產可能仍然需要十年或更長時間，美國一直是日本和中國的 тихое 合作伙伴，儘管能源部已開始與阿拉斯加和日本的利益集團討論在阿拉斯加北坡進行擴充套件生產測試。美國地質調查局研究地質學家蒂姆·科萊特說，談判被認為是“微妙的”。墨西哥灣也存在水合物，那裡已經實現了商業化。如果得到充分開發，全球的水合物可以提供與今天天然氣一樣多的全球能源。
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水合物在低溫、高壓條件下，當氣體和水分子融合時形成。固化的水形成的籠狀結構將甲烷困在其中。大多數礦藏，有些小，有些大，都埋藏在多年凍土層中或之下，以及大陸邊緣海底的沉積物中——那裡淺海海域向更深的海底傾斜。南極洲以外的礦藏近 99% 位於大陸坡沿線的沉積物中，中緯度地區水深超過 500 米，高緯度地區水深超過 300 米。其餘 1% 發生在極地緯度地區，主要在陸地多年凍土土壤和北冰洋之下。
嵌入水合物脊沉積物中的水合物塊的結構。 來源： Wussel 007 Wikimedia(CC BY-SA 3.0)
隨著各國生產更多常規和非常規燃料，地球正在甲烷水合物存在的地區變暖。這些相互交織的現實將幾個熱門問題推到了前臺
北極和北部太平洋等上大陸坡中的一些甲烷水合物正隨著溫度升高而開始融化。但釋放的甲烷分子是否能上升穿過水柱進入空氣，這是一個懸而未決的問題。即使在海洋表面觀察到甲烷增加的地方，科學家也需要更好的資料來確定排放是來自水合物還是其他海底來源。
伯明翰大學地球物理學家格雷厄姆·韋斯特布魯克領導的 2009 年對挪威北部北極海洋中西斯匹次卑爾根大陸邊緣的研究，將科學介面臨的挑戰置於視角之中。該研究觀察到活躍的甲烷羽流從海底升起，但大部分氣體並非來自水合物，而且大部分氣體沒有到達大氣層。然而，隨著不斷變暖的海水軟化下方的多年凍土層，釋放出甲烷，這種情況可能會發生變化，甲烷在大氣中進一步加劇變暖，形成正反饋迴圈。
美國國家海洋和大氣管理局的研究員埃德·德魯戈肯基表示，大多數甲烷水合物都埋藏在水深如此之深的海水中，以至於穿過水柱的旅程太遠，氣體永遠無法到達大氣層。在較淺的北冰洋中，這些礦藏中的大多數都藏在厚厚的沉積物層下，阻礙了它們的移動。德魯戈肯基在一封電子郵件中寫道， “在過去幾十年中，北極地區的排放量沒有顯著增加”，而且變暖需要“數百年”才能影響含甲烷水合物的沉積物。即使那樣，釋放也將是“緩慢而漸進的”。
然而，其他專家表示，陸地上冰蓋變薄和海洋中冰架崩解是令人擔憂的原因。所謂的“甲烷定時炸彈”理論的支持者指出，過去時代的冰蓋崩塌使甲烷水合物不穩定，造成了“井噴”。隨著冰蓋減少，它們減輕了下方氣體的壓力，這些氣體在沉積物下方鼓泡，足以使氣體突然以爆發力向上推動沉積物，從而導致大量排放。
北極天然氣水合物、環境與氣候中心 (CAGE) 在 2017 年 6 月的一項研究中得出結論，這些意想不到的甲烷爆炸，而不是逐漸釋放，是一個大問題。該研究表明，冰川消退時約在 12,000 年前形成的甲烷井噴造成的隕石坑比之前認為的要大得多。其中一些隕石坑“正在積極地滲出甲烷”，來自挪威附近巴倫支海的海底。該研究的主要作者、CAGE 海洋地質學家卡琳·安德烈亞森表示，這些資料可能對西南極洲和格陵蘭島的冰蓋消退具有借鑑意義，儘管她的團隊無法確定在遙遠的過去，有多少甲烷實際逸出到大氣中。
斯德哥爾摩大學的美國生物地球化學家帕特里克·克里爾表示，過去 80 萬年的冰芯資料顯示，大約經歷了八個冰期和間冰期迴圈，冰期和間冰期的大氣甲烷濃度分別在 350 到 800 ppb 之間。峰值從未超過 800 ppb，而且水合物不太可能完全解釋這些事件。今天，大氣中已經存在大約 1,900 ppb 的甲烷。其中大部分可能來自全球氣溫升高時多年凍土層中分解的有機物，而不是專門來自水合物。
美國地質調查局天然氣水合物專案負責人卡羅琳·魯佩爾說，氣候敏感性最高的水合物位於上大陸邊緣斜坡，例如環繞北冰洋的那些，約佔全球甲烷水合物儲量的 3.5%。她說，即使變暖釋放了這些水合物，也將在幾個世紀的時間尺度上發生，而且尚不清楚有多少會逸出到大氣中。這是因為一些生物可以消耗甲烷，因為它會向上穿過水柱，並且因為一些氣體自然溶解以將周圍的低甲烷海水提升到更高的標準水平。
除此之外，世界上超過 95% 的甲烷水合物存在於深海環境中，那裡的水溫永遠不可能升高到足以顯著破壞它們的穩定性。海底或陸上多年凍土層中的水合物大多埋在 200 米的沉積物下，也不太可能逸出。魯佩爾說，“關於水合物中有多少甲烷會與空氣相互作用，一直存在很多激烈的爭論”。她說，問題在於“有時聲音最大的人最受關注”。
最大的聲音來自一群研究東西伯利亞北極陸架的科學家。他們說，這片陸架預示著一場可能的災難，因為那裡冰凍的鹽沼中充滿了甲烷。阿拉斯加大學費爾班克斯分校的海洋學家娜塔莉亞·沙霍娃在 2008 年領導的研究估計，融化的陸架可能會在 10 年內從水合物中釋放出 50 吉噸的甲烷脈衝——約佔陸架沉積物中儲存的甲烷的 8%。另一個團隊在 2013 年進行的後續研究評估了這種釋放造成的經濟成本為 60 萬億美元，這將主要由發展中國家以乾旱、洪水和饑荒加劇的形式承擔。
沙霍娃的團隊表示，目前每年有 1 吉噸的甲烷從沉積物中逸出，主要是透過北極多年凍土層中不斷增長的裂縫網路（稱為凍融過渡區）逸出。劍橋大學海洋物理學教授、經濟影響研究的合著者彼得·瓦德漢姆斯在一封電子郵件中寫道，隨著氣溫升高使多年凍土層變薄，這個數字每年都會迅速增加。
研究表明，北冰洋上空空氣中的甲烷濃度正在上升。密歇根大學氣候研究員埃裡克·科特領導的2012 Nature研究表明，那裡的甲烷通量與西伯利亞陸架上的甲烷通量相似。但該研究表示，尚不確定水合物對甲烷排放的貢獻有多大，而不是其他來源，例如多年凍土融化時有機物的分解。
克里爾和斯德哥爾摩大學的同事、大氣化學家佈雷特·桑頓冒險前往東西伯利亞北極陸架，觀察該地區臭名昭著的排放現象。他們發現了甲烷通量，但沒有沙霍娃研究那麼高，他們無法將他們發現的直接歸因於甲烷水合物。桑頓說，陸架的大部分割槽域太淺，不適合甲烷水合物存在。他說，陸架排放的更可能罪魁禍首是透過裂縫和海底多年凍土融化逸出的甲烷。這種區別意味著甲烷水合物比一些人擔心的更穩定。“到目前為止，還沒有人表明來自水合物的 CH4 [甲烷] 正在到達今天的大氣層，”桑頓說。“我們（和其他人）已經看到 CH4 從海底來源到達大氣層，尤其是在東西伯利亞北極陸架上，以及其他地方的少量。這些是水合物衍生的嗎？也許是，也許不是。”
鑽探水合物以開採能源可能會改變這種等式。鑽探並將甲烷輸送到海面可能會將氣體釋放到大氣中。透過管道運輸也可能如此。這些型別的來自天然氣資源生產和運輸的洩漏已被充分記錄在案。探索甲烷水合物生產的國家仍在嘗試正確設計油井。畢竟，甲烷水合物在很大程度上是造成腐蝕旨在阻止 2010 年深水地平線漏油從海底升起的圍堵罩的原因；粘稠的混合物堵塞了旨在將洩漏的石油輸送到上方等待的油輪的圍堵罩和改向管道。開採融化的多年凍土層中的甲烷——這不一定意味著甲烷水合物——也會在生產常規天然氣方面帶來類似的風險。
相關的問題是，為了燃料而消耗甲烷水合物是否對環境負責。甲烷是一種強效溫室氣體，其氣候變暖效應比二氧化碳（全球變暖的主要驅動因素）更強。燃燒更多的甲烷會延續燃燒化石燃料的麻煩。像日本這樣的國家將甲烷水合物視為減少對進口燃料依賴的一種方式。印度是另一個進行現場測試的國家，希望為能源飢渴的次大陸供應能源。美國可能很快也會開始利用其在阿拉斯加北坡的自身資源，美國實際上參與了世界各地的每一個現有專案。
科萊特警告說，目前“我們仍然主要處理的是研究問題”。商業化尚無保證。一些水合物將因技術限制而無法開發，另一些則因為從海底提取它們的經濟成本太高。日本和中國進行的有限測試僅旨在衡量儲層對鑽孔穿透的反應，以及油井對減壓水合物在提取時的反應。潛在的北坡測試將揭示儲層的物理特性可能會如何變化，以及氣體逸出的速度和壓力——所有這些都是設計良好生產井的關鍵資料。
如果最終開始生產，那將為世界的能源結構增加另一種化石燃料，而人類已經將地球烘烤到超出其應對能力的地步。科萊特比以往任何時候都更頻繁地面對來自印度研究人員和媒體關於甲烷水合物開發可能對印度環境造成的壓力的質疑。對話遠遠超出了資源的技術可生產性。“天然氣水合物與其他化石燃料具有相同的影響，”他說。“這變成了一個社會討論。”