永久冻土中的甲烷可能会逃离冰冷的监狱，对气候造成威胁

在挪威斯瓦尔巴群岛的永久冻土深处，一个长期埋藏的威胁正在蠢蠢欲动。虽然这听起来像是一部恐怖电影的开场，但一旦上映，它就会成为现实，产生深远影响。

冰层之下，有数百万立方米的甲烷被困住，但科学家们已经了解到，这种气体可以在冰层的寒冷封层之下迁移。并可能逃逸。如果发生大规模逃逸，可能会形成一个变暖循环，融化的冰会释放出被困的气体，进而导致进一步融化。这最终会导致甲烷排放量飙升。

此外，由于斯瓦尔巴群岛的地质和冰川历史与北极其他地区相似，其他迁移的甲烷沉积物可能就在那里，等待逃逸。

斯瓦尔巴大学中心的托马斯·伯查尔博士在一份报告中说：“甲烷是一种强效温室气体。”陈述“目前，冻土层下方的泄漏量非常低，但未来冰川消融和冻土融化等因素可能会‘揭开’这一盖子。”

冰冷的监禁

融化的永久冻土层是地面或地下的一层冻结层，温度始终低于 0°C (32°F)，近年来，它受到了广泛关注，因为它的消退揭示了 然而，冻土的消失是气候变化的直接结果，是一个令人担忧的问题。

斯瓦尔巴群岛的永久冻土并不均匀或连续；有些地区，尤其是西部，由于洋流的影响，温度更高，因此冻土往往较薄或不均匀。此外，与低地充满冰霜的霜冻相比，高地的永久冻土更干燥，渗透性更强。

位于这层冰冻层之下的岩石通常是化石燃料的来源，释放出甲烷，而甲烷则被困在这层冰盖之下。然而，新的研究表明，一些地质特征可能会让甲烷逸出。

研究人员利用了科学家和各商业公司多年来在永久冻土层上钻孔寻找化石燃料矿藏的历史数据。他们利用这些信息绘制了斯瓦尔巴群岛永久冻土层的地图，并确定了甲烷气体的聚集位置。

“我和我的主管金姆查看了斯瓦尔巴群岛的大量历史钻井数据，”伯查尔说。“金姆注意到一个反复出现的主题，那就是永久冻土底部的这些气体堆积。”

在钻入冻结的泥浆时，通常会加热井筒以帮助软化该过程，但这可能会导致温度测量值失真。然而，通过观察温度测量趋势并长期监测钻孔，该团队能够识别永久冻土。他们还密切关注井筒中形成的冰、挖掘时产生的钻屑的变化以及背景气体测量值的变化。

他们发现有气体流入井筒，表明甲烷在永久冻土中积聚，同时异常的压力测量表明冰起到了一种密封的作用。

但在其他地方，即使永久冻土和底层地质特征适合捕获气体，并且岩石是已知的碳氢化合物来源，也没有气体存在。研究小组认为，这表明气体已经迁移到其他地方。

有趣的是，气藏比之前认为的更为常见。在斯瓦尔巴群岛钻探的 18 口碳氢化合物勘探井中，有 8 口显示出永久冻土的迹象，其中一半发现了气藏。

Birchall 补充道：“所有遇到天然气聚集的井都是巧合？相比之下，在更典型的环境中专门针对聚集的碳氢化合物勘探井的成功率远低于 50%。”

“这些事情似乎很常见。一个轶事例子是最近在朗伊尔城机场附近钻探的一口井。钻井工人听到井里传来冒泡的声音，所以我们决定去看看，我们配备了用于检测甲烷爆炸水平的简易警报器——当我们把它们放在井眼上时，警报器立即被触发。”

该研究发表于地球科学前沿。