6种令人惊讶的甲烷来源

图片来源:Dave A. LaSpina/Flickr。

甲烷是天然有机化合物但人类活动增加了这种进入大气的强效温室气体的数量。人类排放的大部分甲烷来自天然气、垃圾填埋、煤矿开采和粪肥管理,但甲烷几乎无处不在,而且来自一些令人惊讶的来源。这里有一些你可能没有想到。

1.水电站大坝

美国的8000座水电站大坝产生了大量的可持续电力,但它们也产生甲烷.怎么做?这是最初建造大坝过程的一部分。

当大坝建成后,大坝后面的区域就会被洪水淹没,而这些水不能再流动到原来流动的地方。这可能导致大量的蔬菜物质——曾经生长在露天的植物和树木——在水面下腐烂。腐烂的植被会产生甲烷,在正常情况下,甲烷会以增加的剂量逸入大气。但是水坝后面腐烂的植物将甲烷储存在淤泥中。当大坝后的水量下降时,所有储存的甲烷就会突然释放出来。

大坝释放的甲烷量取决于大坝的建造地点和建造方式。2005年发表在《全球变化减缓和适应战略》杂志上的一项研究发现,巴西Pará的Curuá-Una大坝实际上已经释放了高出3.5倍的甲烷比一个以石油为基础的发电厂产生相同数量的电力。华盛顿州立大学的一名博士生今年的一项研究发现,华盛顿一座大坝后面的泥浆被释放了36次当水位较低时,甲烷含量高于正常水平。

不过别担心。一些科学家已经在研究这个问题,认为甲烷可能是捕获并转化为电能

2.北极冰

就像甲烷从大坝后面的泥浆中逃逸一样,天然气也在逃逸从北极冰层和永久冻土层下面逃出来因为全球变暖。今年5月发表在《自然地球科学》(Nature Geoscience)杂志上的一项研究发现,随着北极地区气温升高,困在冰下的甲烷气体正在逃逸到大气中。这反过来又可能加速进一步的变暖。

所有这些北极甲烷的潜在影响仍在研究中,但它似乎是气候变化最严重和最直接的危险之一。

3.海洋

地球上多达4%的甲烷来自海洋,今年8月发表的一项研究可能终于弄清楚了甲烷最初是如何到达海洋的。根据伊利诺伊大学和基因组生物学研究所的科学家,海洋微生物Nitrosopumilus maritimus通过复杂的生物化学过程产生甲烷,研究人员称之为“奇怪的化学这是一个完全出乎意料的发现,原因有二。第一,研究人员实际上是在寻找制造新抗生素的线索。第二,所有其他已知产生甲烷的微生物都不能忍受氧气,氧气存在于空气和水中。

n maritimus碰巧是地球上最丰富的生物之一,这可能是一个有价值的发现,将有助于更好地理解地球的自然系统和气候变化。

4.堆肥

家庭或企业堆肥是一个很好的方法来处理有机废物,如庭院装饰和食物残渣,并将它们转化为有用的东西。但这也不是没有缺点:堆肥的行为会产生二氧化碳和甲烷。根据美国环保署的一份报告,从1990年到2010年,美国堆肥材料的数量增加了392%,堆肥产生的甲烷排放量也增加了大约相同的百分比。

不过,这不应该成为堆肥的阻碍。堆肥产生的甲烷量还不到天然气系统产生的1%。

奇怪的是,美国环保署估计,自2008年以来,堆肥水平实际上下降了约6%,所以如果你目前没有堆肥,你可能会考虑开始。你扔掉的可堆肥材料最终只会在垃圾填埋场排放甲烷,所以你不妨做一些有益的事情,而不是把餐桌上的残片扔进垃圾堆。

5.水稻农业

大米可能是世界上最大的主食之一,但根据美国环保署的一份报告,在2010年,大米的种植产生了所有农业过程中第三高水平的甲烷。

水稻种植在洪水泛滥的田地里,这种情况会耗尽土壤中的氧气。无氧(缺氧)的土壤允许分解有机物产生甲烷的细菌繁殖。其中一些甲烷会浮到地面,但大部分会通过水稻植株自身扩散回大气中。

根据美国环保署的说法,种植方式很重要,他们发现生长在特别深的水中的水稻往往有死根,这阻止了甲烷在植物中扩散。此外,硝酸盐和硫酸盐肥料似乎抑制甲烷的形成。在美国,德克萨斯州和佛罗里达州等州采用的是所谓的再生稻(或第二种)作物,利用第一种作物的再生植株,这一作物产生的排放量较高。

从2006年到2010年,美国8个种植水稻的州中,大多数的水稻产量都有所增长,导致甲烷排放量增加了45%。

6.技术

你猜怎么着:你用来阅读这篇文章的设备是在甲烷的帮助下制造的。具体来说,计算机和移动设备中的半导体是使用几种不同的甲烷气体生产的,包括三氟甲烷、全氟甲烷和全氟乙烷。其中一些气体在废物处理过程中逸出。根据美国环保署的一份报告,2010年所有这些气体的排放总量相当于5.4万亿克二氧化碳。

不过,也有好消息:半导体行业一直在不断改进,以减少浪费和排放,在1999年至2010年间减少了26%。

无论你去哪里,甲烷都是这个星球上生命的一部分。了解它的来源可以帮助我们在未来减少人为排放,减少我们排放到大气中的温室气体的数量。

MNN戏弄企鹅的照片:快门托