生态头条 全球已有逾千个大型甲烷排放点或触发气候临界点

  据英国《卫报》报道，科学家们通过全球卫星数据测量发现，2022年，全球有超1000个石油和天然气设施的“大型排放点”，将巨量甲烷排放至大气中。另外全球有55个化石燃料开采地被称为“甲烷炸弹”——它们在未来的燃料生产的全部过程中排放的甲烷将会相当于美国30年来所有温室气体的排放量。

  报道称，美国、俄罗斯和土库曼斯坦三个国家超标排放甲烷的化石燃料设施数量最多。最严重的一次甲烷泄露事件，发生在去年8月土库曼斯坦里海海岸附近的一条主要管道，每小时的甲烷排放量达到427吨，单次泄漏相当于6700万辆正在行驶的汽车的排放量，或法国每小时的全国排放量。

  数据显示，甲烷排放导致了今天全球升温的25%，且这个数据从2007年以来正在以惊人的速度增长。奥地利国际应用系统分析研究所的伊萨克森博士（Lena Höglund-Isaksson）表示，甲烷排放量的迅速增长将会威胁到全球控升温维持在1.5摄氏度以下的目标，甚至有可能触发不可逆转的“气候临界点”。

  甲烷排放量的激增可能会破坏国际社会为阻止全球变暖1.5摄氏度所做的努力。科学家们警告说，减少温室气体排放的任务正在变得更加艰巨，因为巴黎协定的气候谈判人员低估了甲烷的温室气体效应，各国对通过堵住废弃气井、密封管道、覆盖垃圾填埋场和防止作物浪费等措施遏制甲烷的关注太少。

  这个问题的产生根源是一个长期以来的评估温室气体效应对方法，即根据不同的温室气体在100年内的平均影响来衡量其温室效应。科学家们说，如果我们的目标是在本世纪末致力于温度的稳定，这样的评估方法是可行的。但是，现在的目标是要在本世纪中叶之前将全球变暖控制在一个水平上，这样的评估方法已不再适用，因为它大大低估了甲烷的重要性。甲烷通常在空气中停留不到十年，但在最近一段时间内对全球变暖的影响最大。

  去年，科学家基于新的研究结果呼吁气候谈判人员调整他们评估不同温室气体的公式，使之与巴黎协定的减排目标一致。这一调整将更强调减少甲烷排放的作用，可以将本世纪中叶的峰值温度降低0.2摄氏度。

  斯坦福大学能源与环境教授罗伯·杰克逊（Rob Jackson）说：“控制温升目标越高，甲烷等有效、短期的温室气体就变得越重要。”杰克逊计算出，在21世纪40年代中期——巴黎协议规定的可能限制变暖的最后窗口——的时间范围内，甲烷的重要性是现有假设的三倍。这不仅需要对石油和天然气基础设施的泄漏采取行动，还需要对垃圾填埋场和牲畜等许多生物质排放源采取行动。

  科学家建议，谈判者应该制定一个单独的甲烷减排目标。伦敦大学皇家哈洛威学院（Royal Holloway）的研究人员尤恩·尼斯贝特（Euan Nisbet）表示，五分之二的甲烷排放来自自然来源，如湿地中的微生物，其余的来自人类活动，从垃圾填埋场和被淹没的稻田，到牛的内脏和粪便，到煤矿的通风，以及天然气、油井和管道的泄漏。

  国际能源署（IEA）公布的一项新的工业甲烷排放分析发现，大气中的甲烷浓度自前工业化时代以来几乎增加了三倍——比最重要的气体二氧化碳的增加幅度大得多，甲烷排放导致了目前约30%的变暖。

  遏制甲烷排放有多种途径，从给废弃的油井封顶，到饲养产生较少甲烷的牛，再到为农民提供停止焚烧作物废料的激励。但目前有关温室气体的法规并不完备，净零排放国际协议将包括甲烷在内的所有温室气体捆绑在一起，并根据100年这个区间的“二氧化碳当量”评估其变暖效应。科学家指出，这是一种误导，而且有潜在的危险，因为它忽略了不同温室气体的不同寿命。

  今天释放的大部分二氧化碳将滞留在大气中，并在数个世纪内导致持续升温。然而，甲烷的释放在最初的十年里有很大的影响，但随后会消失。将每种气体在100年内的变暖影响平均化的公式掩盖了甲烷更大但更短期的影响。直到最近，甲烷一直在很大程度上被一些专家和监管者忽视，他们一直专注于评估和减少二氧化碳这种气体的排放。

  随着人们越来越担心甲烷的短期影响，这样的一种情况开始发生明显的变化。在去年11月的格拉斯哥气候大会上，美国和欧盟发起了一项全球甲烷承诺，目标是到2030年将排放量减少30%。迄今为止，已有111个国家签署了这项承诺，有必要注意一下的缺席者包括印度、俄罗斯和中国，这三个国家独自承担了全球近三分之一的排放量。中国虽然没有签署全球甲烷承诺，但同意制定一项行动计划，在未来十年内采取一定的措施减少其甲烷排放。

  美国去年宣布计划花费超过10亿美元解决所谓的“超污染甲烷排放”，主要是来自13万多座废弃天然气和油井的泄漏。德克萨斯州和新墨西哥州最近的一项调查发现，30口老井每年就释放约10万吨甲烷。

  在美国以外，这些超级排放源的最大集中地是俄罗斯和土库曼斯坦的油气田。根据总部在巴黎的数据分析公司Kayros对甲烷羽流数据的卫星传感器进行的分析，2019年全球陆上石油和天然气作业释放的50种最严重甲烷中，有31种来自土库曼斯坦。国际能源署确定其他主要排放国包括伊朗、委内瑞拉、阿尔及利亚、伊拉克和沙特阿拉伯。

  好消息是，一旦确定这些“超级排放源”，通常能够最终靠封堵油井和密封管道泄漏来低成本地关闭它们，并通过出售甲烷减排量来带来经济收益。宾夕法尼亚州立大学（Penn State University）的托马斯·劳沃（Thomas Lauvaux）及其同事在2月份发表在《科学》（Science）上的一项关于卡耶罗斯（Kayrros）数据的研究中估计，堵漏井和管道每年可使土库曼斯坦受益60亿美元。

  但坏消息是，修复这些大型集中甲烷源不足以遏制一直上升的排放。尽管国际能源署估计煤炭、石油和天然气行业可能是人类活动甲烷排放量的40%左右，但同位素分析表明，油气行业并不是过去15年中排放量迅速增加的大多数来自。增加的大部分来自热带地区的自然湿地、洪水泛滥的稻田、垃圾填埋场和牲畜。人们越来越担心，这种激增可能是气候平均状态随时间的变化的影响本身，因为更温暖、更湿润的环境增加了生产的甲烷微生物的活动。

  长期以来，气候科学家一直警告说，北极地区正在融化的永久冻土可能在未来释放出大量冻结的甲烷，导致进一步变暖。但现在看来，热带湿地也在做同样的事情。因此，遏制排放的努力必须是广泛的。有一种技术能将集中在密闭空间的甲烷从空气中去除，比如煤矿通风系统或牛棚。垃圾填埋场可以像天然气储备一样做处理，并利用其作为燃料，或进行覆盖以防止排放。

  但气候科学家表示，在评估不同温室气体变暖潜力的公式中，甲烷影响被淡化降低了政府投资甲烷减排技术的动机。为客服这个陷阱，牛津大学的研究人员呼吁将100年的“二氧化碳当量”目标替换为两个目标：一个用于长期气体的排放，例如CO2的排放；另一个用于短期影响的甲烷排放。但是，尽管调整甲烷排放评估标准的动议得到了气候科学界的许多人的支持，但是否会得到气候谈判代表的重视还有待观察。

  甲烷是六种全球主要温室气体之一。上世纪全球气温显著上升，其中三分之一是由人为的甲烷排放引起。研究数据表明，大约40%的人为甲烷排放来源于化石燃料的勘探、生产、运输和过程中的泄漏，并且这一部分的排放量从2000年至2019年增长了近50%。国际能源机构去年表示，化石燃料行业的甲烷排放量比政府实际申报的要高出70%。另有40%来自农业， 20%来自腐烂的垃圾场。近年来，全球变暖导致微生物分解过程中产生的甲烷增多，会促进加剧气温上升，形成一个恶性循环。

  甲烷能够造成更强的温室效应，但是在大气中存在的时间更短。因此，报道指出，迅速采取行动减少甲烷排放，是应对气候危机的黄金机会。联合国表示，到2030年将甲烷排放减少45%，能够尽可能的防止全球气温上升0.3摄氏度。减少甲烷导致的空气污染也可以有效的预防约600万人过早死亡，以及5.8亿吨的作物损失。

  甲烷是继二氧化碳之后导致全球变暖的第二大人为因素。早在 2020 年，科学家们就已经观察到大气中甲烷水平的创纪录增长。初步分析现已表明，2021 年这一数值再次明显超过了前一年。

  与前工业时代相比，甲烷含量增加了 162%。尤其是近年来，上涨的速度加快。仅与 1984 年至 2006 年相比，从今天的角度来看，增长了 15%。

  全球甲烷值有一个共同点：在所有统计数据中，自 2007 年以来，空气中的甲烷浓度显著增加。这种发展的确切原因尚不清楚，有多种可能的原因。

  一方面，农业——尤其是养牛——被认为是甲烷气体的大多数来自。大约三分之一的甲烷排放也是由化石原材料的消耗造成的。

  根据欧洲航天局 ESA 的说法，大量对气候造成破坏的甲烷气体能够最终靠钻探现场的泄漏和仅沿着天然气管道的泄漏进入大气， 例如在从俄罗斯到德国的途中。

  然而，大气中甲烷气体浓度的增加本身也可能是气候平均状态随时间的变化的结果，也是即将加速的迹象。因为大量的甲烷被困在北半球所谓的永冻土中。在所有地方的这些地区，地球表面的温度最近上升的速度大约是全球中等水准的两倍。当先前永久冻结的地球层由于全球变暖而缓慢解冻时，它们所含的温室气体被释放开来，并无情地释放到大气中。

  目前尚不清楚永久冻土的融化在多大程度上促成了目前甲烷浓度的增加。无论哪一种方式，美国国家海洋和大气管理局的研究人员都将这些事态发展归类为令人担忧：仅在过去一年，人类活动就释放了大约 6.4 亿吨甲烷。此外，还有360亿吨二氧化碳。

  虽然从长远来看，全球二氧化碳排放仍然是主体问题，但甲烷是气候危机的短期加速器和放大器。与二氧化碳不同，甲烷在大气中的停留时间相对较短。平均不到十年。另一方面，甲烷的温室效应比二氧化碳强得多。根据美国国家海洋和大气局的说法，甲烷使大气变暖的能力要比二氧化碳高出 25 倍。其对全球气候的影响可能会在相对较短的时间内发生，人类和自然也就没多少回旋余地来适应环境的剧变。

  一项研究表明，只要普遍更换破损的零部件，化石燃料产业的甲烷泄漏就能够大大减少50%，且多出的天然气收益可完全抵消该成本。相比之下，从其他源头减少甲烷排放的代价要大得多。

  国际能源机构的负责人比罗尔（Fatih Birol）称：“甲烷的排放量仍然很高。此外，减少甲烷排放也是目前遏制全球变暖最低廉的方式之一，因此甲烷减排势在必行。”2021年在英国格拉斯哥举行的第26届联合国气候变化大会（COP26）宣布了一项全球甲烷承诺，即到2030年，将人为甲烷排放量减少30%。支持该承诺的国家数量现已达到150个。

  甲烷之所以令人担忧，是因为它对气候有着非常大的影响。2021年8月《自然》（Nature）发表的一篇文章中称，大气中二氧化碳含量是甲烷的两百多倍，甲烷虽然在大气中只占很小的一部分，但在释放后的头20年里，甲烷在地球大气中吸收热量的能力是二氧化碳的80倍左右。它的分解速度也比二氧化碳快得多，平均寿命约为10年，而二氧化碳的平均寿命为数百年。自前工业化时代以来，甲烷对全球变暖的贡献高达0.5℃，仅次于二氧化碳。

  甲烷的化学结构在吸收热量方面很有效，这在某种程度上预示着在大气中甲烷含量稍微增加一点，就会对地球变暖的程度和速度产生重大影响。这是一个令人生畏的现实，但也提供了巨大的机会。由于甲烷在大气中停留的时间短，所以当排放减少时，它在大气中的浓度下降相对较快，这就能极大地抑制温度上升，因此有专家觉得减少甲烷排放或许是改变未来10年全球气温变化路径的最容易的方法。2021年联合国的一份报告认为，减少人为造成的甲烷排放是迅速降低全球变暖速度的最具成本效益的战略之一，并为将气温上升限制在1.5℃的全球努力作出重大贡献。

  为了减少甲烷排放，科学家们一直在研究两个相关的问题。首先，甲烷的大多数来自是什么?其次，最严重的影响在哪里?牲畜是最大的来源，占全球总量的31%。石油和天然气紧随其后，排放26%。其他来源包括垃圾填埋场、煤矿、稻田和水处理厂。

  在甲烷的自然排放源中，特别有必要注意一下的是，虽然永久冻土系统不是最大的甲烷排放源，但它极易受到气候平均状态随时间的变化的影响。在一个更温暖的未来，这些系统排放的甲烷比例可能会明显地增加，有研究估计，每年从北半球冻原陆地ECO释放进入大气的甲烷约占全球自然界释放甲烷总量的25%。另一方面，减少牲畜产生的甲烷是一项巨大的挑战。人类能少吃肉，但说服人们改变饮食上的习惯往往是困难的。此外，随着收入的增加，低收入和中等收入国家的肉类消费也在增加。从这个方面看，遏制别的行业的排放似乎相对容易一些。考虑到能源和石化工业是甲烷排放的两个大多数来自，人类摆脱对化石燃料的依赖或许会成为控制地球大气中甲烷浓度的巨大一步。

  只要二氧化碳继续被排放到大气中，世界就会继续变暖。但控制甲烷和其他强效温室气体的排放可能会减轻负担。2021年9月27日发表在《皇家学会哲学汇刊A》（Philosophical Transactions A）上的分析显示，如果消除人类3年时间造成的强效温室气体的排放，将使全球表面温度降低约0.21℃，同时能减少大气臭氧水平，每年可以有效的预防约5万人过早死亡。这一发现打开了与二氧化碳去除直接比较的大门，科学界已经开展相关研究，并可能有助于塑造未来的国家和国际气候政策。

  据科学家观察，在高纬度地区正在上演甲烷释放的过程，到底有多少甲烷释放，其产生的最终影响还有待估量。但是很多事情都是先有一个量变的过程，最终达到质变，而当质变来临时，可能为时已晚，在全球气候变化方面，人类还有机会吗？

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