格陵蘭冰川下藏著"火冰"，融化會(huì)釋放甲烷嗎

格陵蘭島西北部的梅爾維爾灣，科學(xué)家最近做了一件"翻舊賬"的事——他們鉆取海底沉積物巖芯，不是為了找石油，而是為了搞清楚兩萬(wàn)多年前冰川融化時(shí)，到底發(fā)生了什么。結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)從冰川底下涌出的融水，把一種叫"甲烷水合物"的東西沖了出來(lái)。這種俗稱(chēng)"火冰"的物質(zhì)，85%是水，卻能燃燒。而現(xiàn)在的問(wèn)題是：格陵蘭冰蓋正在加速融化，同樣的劇情會(huì)不會(huì)重演？

先說(shuō)清楚什么是"火冰"。甲烷水合物是甲烷分子被水分子形成的籠狀結(jié)構(gòu)困住，在高壓低溫下結(jié)成冰一樣的固體。它存在于海底沉積物、永久凍土層或者冰川底下。有些估算認(rèn)為，全球甲烷水合物里的碳儲(chǔ)量，是地球上所有煤、石油和常規(guī)天然氣總和的兩倍。這東西平時(shí)挺老實(shí)，但溫度一升、壓力一降，就可能分解，把甲烷釋放出來(lái)——而甲烷是一種比二氧化碳強(qiáng)得多的溫室氣體。

這次研究的起點(diǎn)，是2011年和2013年石油公司在梅爾維爾灣做的地震勘探數(shù)據(jù)。英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的Mads Huuse團(tuán)隊(duì)從舊數(shù)據(jù)里看出了新問(wèn)題：海底有50個(gè)大型凹坑，每個(gè)最深可達(dá)37米，集中分布在一道特殊的地形——"接地線楔"附近。這道楔狀堆積物，是末次冰盛期（大約2.9萬(wàn)年到1.9萬(wàn)年前）冰川舌與海底接觸的地方。當(dāng)時(shí)冰川前端漂浮在海上，像一條巨大的舌頭伸進(jìn)海洋，而接地線就是這條舌頭與海底的接觸邊界。

團(tuán)隊(duì)最初猜測(cè)這些凹坑是冰山翻轉(zhuǎn)時(shí)刮出來(lái)的。但鉆取沉積物巖芯后，他們發(fā)現(xiàn)表層沉積物里幾乎沒(méi)有甲烷——這很奇怪，因?yàn)槟抢锏臏囟群蛪毫γ髅鬟m合甲烷水合物存在。更奇怪的是，沉積物里充滿了淡水，而不是預(yù)期的海水。淡水只能來(lái)自冰川融水。

把這些線索串起來(lái)，Huuse團(tuán)隊(duì)推測(cè)：末次冰盛期時(shí)，梅爾維爾灣冰川底部的融水被高壓逼著流過(guò)接地線楔，像高壓水槍一樣沖刷沉積物，把原本穩(wěn)定的甲烷水合物沖了出來(lái)。這些甲烷隨后進(jìn)入大氣，而那些凹坑，可能是水合物分解后沉積物塌陷留下的痕跡。

"我們發(fā)現(xiàn)了一種新的甲烷釋放途徑，"Huuse說(shuō)，"這些甲烷我們?cè)疽詾槭前踩?、鎖在'銀行'里的。現(xiàn)在看來(lái)，它可能并不那么穩(wěn)定。"

這個(gè)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵在于"接地線楔"這種地形。它不是哪里都有，但在北極地區(qū)廣泛存在——格陵蘭島周?chē)⒛蠘O洲邊緣，都有類(lèi)似的冰川-海洋接觸帶。隨著氣候變暖，全球冰川普遍在退縮，接地線不斷向陸地方向后撤。如果融水通道隨之改變，理論上可能觸發(fā)類(lèi)似的水合物釋放。

不過(guò)，這里需要?jiǎng)潕讉€(gè)重要的邊界。首先，這項(xiàng)研究還原的是2萬(wàn)多年前的事件，當(dāng)時(shí)冰蓋規(guī)模比現(xiàn)在大得多，冰川動(dòng)力學(xué)行為也可能不同。其次，研究團(tuán)隊(duì)并沒(méi)有測(cè)量當(dāng)時(shí)實(shí)際釋放了多少甲烷，只是證明了"沖刷釋放"這個(gè)機(jī)制曾經(jīng)發(fā)生過(guò)。第三，梅爾維爾灣的凹坑是歷史遺跡，目前沒(méi)有證據(jù)表明那里正在大量釋放甲烷。

但這不妨礙科學(xué)家保持警惕。2014年，俄羅斯北極地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)神秘的50米深坑，2024年的一項(xiàng)研究認(rèn)為，這可能是永久凍土突然解凍、壓力驟降導(dǎo)致的甲烷水合物"劇烈物理爆炸"。兩件事的共同點(diǎn)在于：我們都以為凍著的東西很安全，但氣候系統(tǒng)可能比我們想象的更敏感。

Huuse本人也強(qiáng)調(diào)，未來(lái)融水"可能"會(huì)在其他冰川邊緣沖刷出水合物——他用的詞是"could"，不是"will"。這種不確定性在氣候科學(xué)里很常見(jiàn)。甲烷水合物的研究本身就充滿未知：全球到底有多少儲(chǔ)量？不同地區(qū)的穩(wěn)定性如何？釋放的甲烷有多少會(huì)進(jìn)入大氣，有多少會(huì)被海洋微生物吃掉？這些問(wèn)題都還沒(méi)有確切答案。

從更宏觀的視角看，這項(xiàng)研究的價(jià)值在于提醒我們：碳循環(huán)的"沉睡賬戶"可能比賬本顯示的更活躍。煤和石油是人類(lèi)主動(dòng)挖出來(lái)燒的，但甲烷水合物、永久凍土碳、海底沉積物碳，這些"被動(dòng)庫(kù)存"的釋放閾值在哪里，科學(xué)界還在摸索。格陵蘭冰蓋的現(xiàn)狀是，表面融化在加速，冰川流動(dòng)在變化，海底地形也在被重新塑造——這些變量疊加在一起，會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果，沒(méi)有人能打包票。

說(shuō)回"火冰"這個(gè)名字。它確實(shí)能燃燒，但把它想象成某種隨時(shí)會(huì)引爆的氣候炸彈，可能也是一種過(guò)度簡(jiǎn)化。更準(zhǔn)確的畫(huà)面是：地球系統(tǒng)里有一系列復(fù)雜的鎖扣，溫度升高正在逐個(gè)試探這些鎖扣的承受力。梅爾維爾灣的研究告訴我們，其中一個(gè)鎖扣的開(kāi)啟方式，可能是我們之前沒(méi)注意到的。

對(duì)于普通讀者來(lái)說(shuō)，這件事的真正啟示或許是：氣候科學(xué)的進(jìn)展，往往來(lái)自這種"翻舊賬"——從舊數(shù)據(jù)里讀出新信息，從古代事件里尋找未來(lái)線索。Huuse團(tuán)隊(duì)用的地震數(shù)據(jù)是石油公司十多年前采集的，巖芯鉆探是常規(guī)手段，但把兩者結(jié)合起來(lái)，就拼出了一個(gè)新故事。這種研究不會(huì)登上"震驚體"的標(biāo)題，但它一點(diǎn)一點(diǎn)地，幫我們看清了腳下的地面有多復(fù)雜。