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首先，大量甲烷会溶解在海水里。假设当灾难降临的时刻，巨量甲烷气泡上涌。但这些气泡在上升到海面的过程中，他们面临至少两个严峻的考验：其一，在这个条件下海水对甲烷有一定的溶解度。这个溶解度随深度增加。其二，在低于520m（Rehder et al., 2002）时，气泡边缘会重新结晶生成可燃冰。这是因为在这个温度压力下天然气水合物才是热力学稳态。事实上，D.F McGinnis等人2006年在黑海观测了一些甲烷气泡，发现从90米深的海底到海面甲烷只剩下10%。才90m啊！而我们知道这次南海开采深度是在1200-1300m。我们可以判断，绝大多数的甲烷不会在短时间内逸出海面。 图：海底甲烷气泡上涌 而对于在水体里的甲烷，迎接他们的是微生物降解。海水里溶解有氧气，而甲烷是还原性的物质。当中的氧化还原电势差，是一个可以被利用的巨大化学能量。有一种细菌专门以此为生：噬甲烷菌。氧化环境的噬甲烷菌能够直接用氧气把甲烷氧化成二氧化碳。而一次大型的灾难事件，就是他们的饕餮盛宴。这让我直接联想到了七年前发生在墨西哥湾的漏油事故，因为墨西哥湾和南海一样处在热带-亚热带地区，生物作用的强度应该类似。 图：英国石油公司墨西哥湾漏油事件 当年在墨西哥湾水深200-500m处检测到了一个巨大的氧亏损（Kessler et al., 2011），说明噬甲烷菌在疯狂的为爱情鼓掌。这项研究表明，当年泄露的所有甲烷在几个月之内几乎被全部氧化成CO2，完全不能够离开海洋，留下了一支庞大的噬甲烷菌军队。 我们再从量级上来考虑这个问题。墨西哥湾事件按照测算释放了9.1-12.5 Gmol 的甲烷，相当于2.2亿立方米。没有找到很好的南海可燃冰储量数据，姑且用这张新闻老图看一下： 图：神狐海域可燃冰示意 神狐海域可燃冰共194亿立方米甲烷，若百分之一在崩溃事件中释放，便是1.9亿立方米，略低于墨西哥湾的量。而且墨西哥湾的微生物海同时氧化了大致等量（以耗氧量计算）的石油。同时，墨西哥湾事件中噬甲烷菌部队表现出的效率说明甲烷的释放还没有达到生物承载力。所以说，若南海发生可燃冰开采事故，大多数甲烷会被氧化。 虽然很难进入大气造成温室效应，这些甲烷也会对海洋形成危害。因为甲烷被氧化成CO2，过程当中造成海水大规模缺氧，产物二氧化碳又形成海水酸化，对海域生态势必带来冲击。 当然，海洋甲烷排放并不是罕见的事，而是每时每刻都在发生的。对于南海，一个今年的测量表明它自然状态下每天都会释放67万立方米甲烷。（Tseng et al., 2017) 有许多研究讨论可燃冰在地质历史上的大型暖化事件中扮演的角色，比如雪球地球的结束，古新世—始新世极热（PETM）, 争论喋喋不休。重点貌似主要在会不会形成“暖化——极地冰盖熔融和海底升温——甲烷释放——更加暖化”这一个全球性的正反馈上。我相信人类在局地的一些试探不会造成全球气候变化。 |
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