近日，《大气环境》（Atmospheric Environment）在线发表了我校极地环境研究室孙立广、谢周清课题组的研究论文《北冰洋海冰：甲烷的屏蔽与消耗》（Sea Ice in the Arctic Ocean: Role of Shielding and Consumption of Methane）。该论文首次对北冰洋中心海域的甲烷排放进行了实地采样分析，结果显示，北冰洋中心海域储存了大量甲烷，海冰对甲烷的区域循环具有双重作用：阻碍海水中甲烷的排放，同时海冰表面或内部发生消耗大气甲烷的过程。这一结果为科学评估北冰洋海域对温室气体甲烷的贡献提供了依据。

 

甲烷是对气候有显著变暖效应的一种温室气体，其增温潜力值是二氧化碳的25倍。长期以来，人们一直认为甲烷是一种浓度恒定的自然大气成分，直到20世纪年80代初，人们才发现自工业革命以来，大气对流层中甲烷含量在增加，目前的含量是工业革命前的2倍多。甲烷含量的增长引发了对甲烷的来源（向大气排放的过程）和汇（从大气中清除的过程）的调查研究。

 

在2010年7月至9月，中国第四次北极科学考察期间，中国科大极地环境研究室科研人员采用密闭箱法，测定了北冰洋中心海域的甲烷通量。测定结果显示，在该海域的海冰被打破之后，甲烷呈现出明显的排放趋势，冰下海水每天每平方米大约平均排放0.56毫克甲烷，远高于其他海域（太平洋和大西洋）的海水甲烷通量，表明北冰洋中心海域的冰下海水中储存着大量的甲烷气体。海冰的存在阻碍了海水甲烷排放的排放。此外，在海冰表面还观测到了负的甲烷通量，表明海冰表面存在吸收和消耗甲烷的过程。

 

论文并列第一作者硕士生何鑫说，海冰中可能存在能够消耗甲烷的甲烷氧化菌，另外，在海冰表面甲烷可以被光化学氧化消耗。这意味着，北冰洋海冰的消融将会导致大气中甲烷浓度增大，而这将进一步加速海冰消融过程。

 

该项研究工作得到了国家海洋局极地考察办公室、国家自然科学基金和科技部的资助。

 

论文连接http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1352231012009934

 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  （极地环境研究室）