幕後文章是與國家科學基金會合作提供給生活方面的。
甲烷是一種有效的溫室氣體，在地球周圍許多地方，包括在墨西哥灣，從海底自然滲出。
科學家知道，海灣的一些天然釋放的甲烷被微生物食用，但他們仍在試圖確定這種釋放的甲烷有多少到達大氣，可能會影響氣候。為了更好地定義甲烷滲漏與氣候變化之間的關係，我們以前已經對天然甲烷滲漏進行了許多研究。但是，並非所有海洋甲烷滲入都是自然的。大量的甲烷也從不自然的來源（例如油井）中滲入。因此，當BP的Deepwater Horizon鑽機於2010年4月20日在墨西哥灣爆炸時，Macondo的前景開始釋放碳氫化合物時，我們懷疑由此產生的石油漏油會伴隨著大型甲烷釋放。
巨型甲烷釋放
確實，我們是對的。實際上，從井中湧出了太多的甲烷，以至於其中一些被收集為固體，晶體狀結構（稱為覆蓋水合物），這些結構被用於鑽機操作員用來密封井的井帽。不幸的是，那些甲烷圍牆水合物的積累最終填充了井蓋，從而阻止了它們密封井。
此外，在深水地平線鑽機爆炸後不久，能源和BP部收集了測量，表明，在逐個分子的基礎上，甲烷是從鑽機中釋放出的最豐富的材料。隨著鑽機每天每天溢出52,700桶油，我們現在意識到它的釋放甲烷也比以前任何先前研究過的天然甲烷滲漏要多得多。
隨著該鑽機發布大量甲烷的消息傳播在整個科學界和公眾中，人們對其最終影響的狂野猜測越來越大。
例如，有些人預測甲烷會逐漸和無害地升入大氣中。另一個預測是，甲烷將留在海洋中，窒息了海洋生物，從而產生了大量無生命的海洋（稱為死區）。有些人甚至千古地預測 - 墨西哥灣沿岸的許多居民感到震驚 - 巨大的甲烷泡沫會突然從海灣的底部升起，並引發巨大的潮汐。
但是，不幸的是，關於甲烷釋放命運的大多數猜測是基於毫無根據的猜想，而不是在任何硬數據上。這種不受支持的猜測使我們想起了開爾文勳爵在1883年的著名報價：
“我經常說，當您可以衡量自己所說的內容並用數字表達它時，您就知道了一些。但是，當您無法測量它時，當您無法以數字表達數字時，您的知識是一種微薄且不令人滿意的。這可能是知識的開始科學，無論這件事可能是什麼。 ”
跟踪甲烷
作為甲烷的專門研究人員，我們想了解Macondo前景釋放的甲烷真正發生的事情 - 這既是因為我們對甲烷釋放與氣候變化之間的關係的興趣，以及我們對海灣生態健康的關注。
作為科學家，我們想通過傳統的科學方法來解決甲烷的謎團。這將涉及首先根據釋放甲烷的初始數據制定一個稱為假設的想法，然後進行涉及更多數據收集的測試，這將支持或反駁我們的假設。
在爆炸發生後的幾週內，我們獲得了國家科學基金會的資金，以調查溢油的甲烷部分。 2010年6月，我們準備了兩週的時間，我們開始了第一次前往漏油事件的探險，並在研究船上調查了甲烷。
在那次旅行中，我們通過使用絞車小心地降低電子設備的底線來測量海洋中的甲烷水平。電子設備收集了數據，並為我們提供了來自各個深度的水樣，我們可以用來測試甲烷。
使用這種方法，我們發現了甲烷的巨大水平羽流和其他位於海面以下約三分之二三分之二的氣體，約為110至220碼（100至200米）。
羽流含有溶解的甲烷濃度，高於正常水平10,000至100,000倍，這是海水中有史以來最高的甲烷濃度。
此外，我們在海面內外測試了甲烷水平，以確定氣體是否逃入大氣中。我們從這些測試中的結果表明，Macondo Prospect甲烷沒有被散發到大氣中，並且一直溶解並懸浮在深海中。
2010年6月，我們還測量了食用甲烷的微生物消耗的速度，從而從海灣水域中去除了Macondo Prospect甲烷。儘管產生的一些測量表明，微生物的消耗很快，但大多數測量結果反映了緩慢的消費速率或“生物降解”。
由於有證據表明羽流甲烷的生物降解緩慢，以及羽毛中甲烷濃度的創紀錄性質，我們在6月假設，高甲烷濃度的羽流將在未來幾年中持續數年。
令人驚訝的故事
我們繼續追踪墨西哥灣的甲烷水平，我們在2010年8月，9月和10月進行了整個海灣的另外三項調查。通過這些調查，通過這些調查得到了國家海洋和大氣管理局的支持，我們對207個獨特的位置進行了抽樣，並測量了溶解的甲烷和氧氣濃度，來自覆蓋36,000平方英里的36,000平方英里的甲烷和氧氣中的氧氣和氧氣。
令人驚訝的是，我們通過那些後來的調查產生的數據分析講述了一個完全意外的故事：而不是持續數年，正如我們假設的那樣，我們在2010年6月在2010年6月測量的高甲烷濃度幾乎持續了幾個月，到了2010年秋季。到那時，羽毛含量在羽毛水平上略有損害。
食用甲烷的微生物在呼吸時從水中清除氧氣。因此，如果微生物在羽流中消耗甲烷，我們希望羽狀的甲烷和氧氣水平下降 - 現象確實反射在秋天從羽狀物中收集的數據中。
因此，我們對假設進行了相應的修改。我們現在假設，在2010年夏季至夏季的某個時候，從深水地平線災難中釋放出的大量甲烷幾乎完全被吃甲烷的微生物所消耗。
將我們的新假設投入考試
為了檢驗我們修訂的假設，我們在海上和實驗室進行了多種類型的測試。與我們的原始假設被這樣的後續測試所駁斥不同，我們修訂的假設得到了所有此類測試的支持，其中包括以下內容：
- 詳盡的搜索甲烷在上方，下方，遠離涉及測量超過650種水樣品的羽毛。我們還通過進行超過60,000多個空氣測量來不斷地對氣氛進行採樣。我們的結果表明，我們的空氣或水測量結果都沒有甲烷水平升高。
- 從羽流中除去的氧氣總量的測量。這些分析表明，羽毛缺少太多的氧氣，以至於它的去除只能用一種現象來解釋，以至於微生物幾乎完全消耗了深水地平線災難釋放的大量甲烷。
- 羽毛中仍然存在的微生物的遺傳分析，這表明這些生物是飲食中的微生物。
- 數學計算整合了洋流的數據以及我們的甲烷，氧和甲烷消耗率的數據表明，幾乎所有的深水甲烷幾乎在八月初就被完全消耗。
那麼，意外清潔甲烷羽毛並降低氧氣水平的大量甲烷燃料微生物的種群的來源是什麼？海灣本身。畢竟，甚至在深水地平線鑽機爆炸之前，海灣都被許多天然甲烷滲漏所點綴，這些天然甲烷滲入為少量食用甲烷的微生物提供了食物。
為了響應大量甲烷的爆炸和產生的釋放，微生物種群抓住了一天，在甲烷釋放上盛宴，並經歷了大量人口增加。最終將自己從家里和家裡吃掉後，大量吃甲烷的微生物最終縮小了。
因此，如果不是因為在甲烷食性微生物的前探索前基線種群中存在，那麼深水地平線災難釋放的巨大甲烷可能持續的時間可能會比以往更長。由於從深水地平線災難中釋放出的甲烷量是先例制定的，而且從未觀察到，因此它觸發的快速而強大的微生物反應也從未觀察到過。
我們很高興有機會藉出我們的專業知識來研究漏油事件。但是，我們也試圖使這場災難獲得一些好處，並用它來了解有關地球自然運作方式的知識。我們的研究教會了我們，如果目前埋在海底下方的一些大型甲烷大量釋放大量釋放，要么是由於海洋變暖，地震或人造因素造成的，因此在當地出現的微生物可能至少部分有助於減少對氣候的潛在影響。
編者註：這項研究得到了國家科學基金會的支持（NSF），聯邦機構負責在科學和工程領域的所有領域資助基礎研究和教育。本材料中表達的任何觀點，發現和結論或建議都是作者的意見，不一定反映了國家科學基金會的觀點。看到幕後檔案。
