NASA的航班发现了数百万个北极甲烷热点


该图显示了阿拉斯加的一个热喀斯特湖。多年冻土融化时,在北极形成热喀斯特湖。图片来源:NASA / JPL-Caltech

了解排放发生在哪里以及造成排放的原因后,我们可以更进一步地预测该地区对全球气候的影响。

北极是地球上变暖最快的地方之一。随着温度升高,永久冻结的土壤层(称为永久冻土)开始融化,将甲烷和其他温室气体释放到大气中。这些甲烷排放可以加速未来的变暖,但要了解到什么程度,我们需要知道可能排放多少甲烷,何时以及什么环境因素可能影响甲烷的排放。

这是一个棘手的壮举。北极跨越数千英里,其中许多是人类无法到达的。这种不可访问性将大多数基于地面的观测仅限于具有现有基础设施的地方,而这只是广阔而多样的北极地形的一小部分。此外,卫星观测还不够详细,无法让科学家确定甲烷的主要模式和较小规模的环境影响。

在一项新的研究中,NASA的北极北极脆弱性实验(ABoVE)的科学家们找到了弥合这一差距的方法。 2017年,他们使用配备了高度专业化仪器的下一代机载可见光红外光谱仪(AVIRIS-NG)的飞机飞越了大约20,000平方英里(30,000平方公里)的北极地区,以期探测甲烷。热点。该仪器没有令人失望。

美国加利福尼亚州帕萨迪纳市喷气推进实验室的主要作者克莱顿·埃尔德说:“我们认为热点是指空中传感器与地面之间甲烷的含量超过百万分之三千。” “我们在覆盖的土地上发现了200万个热点。”

该论文的标题为“机载制图揭示了北极甲烷排放的新兴功率定律”,于2月10日发表在《地球物理研究快报》上。

在数据集中,研究小组还发现了一种模式:平均而言,甲烷热点大部分集中在大约44码(40米)的水立体中,例如湖泊和溪流。在44码处之后,热点逐渐稀疏,并且距水源约330码(300米)处几乎完全掉落。

从事这项研究的科学家们还没有完全了解为什么44码是整个调查区域的“魔术数字”,但是他们在地面上进行的其他研究提供了一些见识。

埃尔德说:“从2018年开始在阿拉斯加的一个甲烷热点地区进行了为期两年的地面实地研究,我们发现热点下方的多年冻土突然解冻,”埃尔德说。 “正是永久冻土碳的额外贡献-被冻结了数千年的碳-从根本上讲,随着永久冻土继续融化,微生物的食物就会咀嚼并转化为甲烷。”

科学家们只是在探索新数据可能带来的结果,但是他们的首次观察是有价值的。例如,能够确定甲烷热点分布的可能原因,将有助于他们更准确地计算我们没有观测到的区域中的温室气体排放量。这些新知识将改善北极土地模型如何代表甲烷动态,从而改善我们预测该地区对全球气候的影响以及全球气候变化对北极的影响的能力。

埃尔德说,这项研究也是一项技术突破。

他说:“ AVIRIS-NG在以前的甲烷调查中已经使用过,但这些调查的重点是人口稠密地区和已知产生排放的主要基础设施地区的人为排放。” “我们的研究标志着该仪器首次被用于寻找热点,在这些热点中,与永久冻土有关的排放物的位置远为人们所了解。”