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微生物可能是地球上最大的温室气体储备青木里美的守门人

地球 2022-04-23 00:00:33

克里斯·艾伦,尼尔英语,对话 信用:米哈伊尔·瓦伦佐夫/ shutterstock 冻结在海底深处的大量温室气体储备现在开始解冻,令人担忧

这是根据一个国际科学家团队的说法,他们的初步发现最近在《卫报》上发表

这些沉积物,在技术上被称为甲烷“气体水合物”,通常被描述为“炽热的冰”,这是因为在本生灯上燃烧看起来像冰的室内把戏

这项研究还没有经过同行评审,并且一直存在争议,一些气候科学家说《卫报》的文章提出了没有根据的说法

我们同意调查结果在报告前应该经过同行评审

但是作为这些确切的甲烷水合物的专家,我们比气候科学家更同情这种想法,这是一种我们需要开始担心的严重可能性

因此,尽管有争议,让我们暂时假设这些最新的发现是真实的,冻结在海底的甲烷真的被释放了

这是什么意思? 甲烷不像二氧化碳那样常见,但它也含有碳,是一种强有力的温室气体

许多人听说过甲烷被储存在北极永久冻土中,但很少有人意识到海床下还有大量更大的天然气储藏

尽管海底温室气体融化已经被预见到——并且令人担忧——有一段时间了,但直到本世纪中叶,它才被怀疑是一个严重的问题

如果它现在似乎融化得更早,这是一个信号,表明人类对环境的漠不关心,以及化石燃料碳的释放,现在正被我们星球的地质平衡的瓦解有效地放大

“烈火冰”在行动

从长远来看,这些自然地下储备中储存的碳可能是地球上所有生物量总和的20倍——也就是说,所有植物、动物和微生物

显然,至少有可能从这些沉积物中大规模释放出温室气体

被困在地下水合物的冰牢细胞中的甲烷应该会在那里停留数百万年,积累亿万年

如果这些沉积物现在正在迅速融化,我们可能会认为温度和压力等基本物理参数是控制它们形成和不稳定的唯一因素

如果是这样的话,那么这个问题就很容易理解,甚至可以通过人为干预来缓解

然而,其他不太可预测的因素似乎也越来越重要

一个意想不到的影响是地球磁场的波动,正如我们在去年发表的一项研究中发现的那样,这可能会破坏甲烷矿床的稳定

这种相同的效应甚至有可能最终导致大规模灭绝:全球天然气水合物的破坏可能导致了二叠纪大灭绝事件,该事件在大约2.5亿年前毁灭了地球上90%的物种

世界甲烷水合物的估计产量

信用:世界海洋评论(数据:沃曼等人) 微生物可能正在稳定这些甲烷沉积物 另一个被忽视的因素是微生物的作用

微生物已经伴随我们超过30亿年了,在我们的星球上几乎到处都可以找到,包括海底深处,在我们认为生物无法生存的地方,更不用说繁衍生息了

那么,这些微生物与储存的水合物储备相互作用似乎是完全自然的,甚至可能利用高能甲烷来繁殖

如果这些微生物也稳定了它们的“食物来源”呢?我们的研究小组最近表明,使用海洋甲烷的细菌可以很容易地产生简单的蛋白质或“生物分子”

此外,在实验室实验和计算机模拟中,我们展示了这种生物分子加速形成天然气水合物的过程,因此我们现在可以得出结论,在我们的海洋下发现的真实世界条件下,微生物确实会协调这些储量

一种甲基杆菌,类似于以地下甲烷为生的细菌

学分:微生物维基/阿内斯蒂等 这个故事变得更加有趣

我们接下来研究了磁场变化和生物分子对甲烷水合物形成速率的影响

这两个因素似乎是相辅相成的,因此在地球相对较弱但不断变化的磁场存在的情况下,水合物上生长的微生物可能已经适应并进化——毫无疑问超过了地质时间尺度——以熟练地控制海底和永久冻土下发现的大量甲烷水合物沉积物

换句话说:是的,微生物真的可能是地球气候稳定性这一方面的守门人

如果,很明显这仍然是一个很大的“如果”,我们通过全球变暖破坏了这个微妙的地球微生物平衡行为,那么我们将不仅仅是在玩炽热的冰,我们可能最终会看到一个自恐龙在地球上漫游以来从未见过的气温上升的世界

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