从普吉特海湾海底升起的甲烷气泡

从北极湿地到牲畜饲养场，全世界都在研究甲烷的释放，这是一种造成近四分之一全球变暖的强大温室气体。华盛顿大学的一个团队在离家更近的地方发现了一个来源：从普吉特海湾的海底冒出 349 股甲烷气体，这里的水量比任何其他河口都多。

根据《地球化学、地球物理学、地球系统》一月刊的一项研究，在西西雅图的阿尔基角和华盛顿金斯敦的渡轮码头附近，气泡柱尤其明显。

“普吉特海湾到处都是甲烷羽流，”主要作者、华盛顿大学海洋学教授保罗约翰逊说。“单一的羽流到处都是，但大群的羽流在金斯敦和阿尔基角。”

威斯康星大学之前的研究发现，甲烷从华盛顿和俄勒冈州的外海岸冒出。普吉特海湾的气泡在 2011 年首次意外发现，当时华盛顿大学的全球研究船 RV Thomas G. Thompson 在返回华盛顿大学校园的母港时一直打开声纳光束。当船只绕过金斯敦渡轮码头时，声波产生的水下图像显示出明显、持久的气泡羽流。

从那时起，该团队分析了在华盛顿大学较小的研究船 RV Rachel Carson 上进行的 18 次航行中收集的声纳数据。从胡德运河到埃弗雷特近海到塔科马海峡以南，都可以看到甲烷羽流。在阿尔基，气泡上升 200 米，大约是太空针塔的高度，到达海洋表面。

“在阿尔基附近，每隔 3 英尺左右，海底就会出现一个直径为 3-5 英寸的清晰锐利的洞，”约翰逊说。“到处都是洞，但没有气泡或液体从所有这些洞中流出。偶尔会有气泡爆裂，然后在 50 英尺外的另一个地方又有新的气泡爆裂。”

这项研究是探索从河口或咸水和淡水相遇的地方释放甲烷的早期步骤，这是欧洲更广泛研究的主题。尽管与人类来源相比，仅释放少量天然甲烷，但随着气候变化，了解温室气体如何在生态系统中循环变得越来越重要。

“为了了解大气中的甲烷并控制人类来源，我们必须了解自然资源，”约翰逊说。

两个持续存在的气泡羽流场出现在地质断层上方：位于西雅图断层分支上方的 Alki 气泡和位于南 Whidbey 断层上方的 Kingston 气泡。约翰逊说，这些泡沫很可能与潜在的地质有关。

关于泡沫起源的问题仍然存在。初步数据不支持一个初步假设，即气泡可能来自卡斯卡迪亚俯冲带。气泡没有显示出与附近的温泉和深井连接到地下深处的地质特征相同的独特化学成分。

人类似乎也不负责任。约翰逊说，普吉特海湾过去一直是废物或沉积物的倾倒场，但剧烈的潮汐将这些物质冲入公海。下水道流出、天然气管道和淡水雨水渠也与羽流的位置不匹配。

相反，海底下的甲烷的生物来源似乎很可能，约翰逊说。源头可能是在最后一个冰河时代之后沉积的致密粘土沉积物中，当时冰川首次雕刻出普吉特海湾盆地。甲烷似乎起源于生物，气泡还支持周围水中的以甲烷为食的细菌垫。

海洋学大四学生 Jerry (Jerry) Liu 帮助分析数据，并参与了 2019 年的一次巡游，贡献了数据。

“我对两个看似平行的领域感兴趣：断层带和气候的海气相互作用，”刘说。“这个项目涵盖了从海底到海洋表面的所有道路。”

在后续工作中，今年秋天，科学家们使用水下麦克风窃听气泡。华盛顿大学博塞尔分校的副教授 Shima Abadi 正在分析气泡发出时发出的声音。该团队还希望使用遥控车辆返回阿尔基点，该车辆可以将仪器放置在通风孔内，以全面分析涌现的流体和气体。

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