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"甲烷是大氣中影響第二大的溫室氣體，它以各種方式促進(jìn)氣候變化，包括熱膨脹、大氣中的二氧化碳含量和大氣的整體加熱。"

如果你近幾十年來(lái)一直關(guān)注氣候變化新聞，你可能聽說(shuō)過(guò)甲烷。最常見看到有關(guān)新聞報(bào)道是農(nóng)業(yè)部門，因?yàn)閺哪膛Ｅ懦龅臍怏w甲烷高。然而，在當(dāng)今這個(gè)簡(jiǎn)單的新聞循環(huán)中，甲烷往往被歸入牛屁范疇，而事實(shí)并非如此。事實(shí)上，奶牛以打嗝形式排出的大部分氣體，而來(lái)自農(nóng)業(yè)的甲烷只有10%來(lái)自腸胃脹氣和糞便。

鑒于即使是對(duì)我們大氣中對(duì)甲烷最簡(jiǎn)單的解釋也常常具有誤導(dǎo)性，因此必須深入探討甲烷的用途、為什么甲烷對(duì)氣候變化有如此大的影響，以及緩解全球變暖這一有效作用的潛在想法是很重要的。

什么是甲烷？

甲烷是一種無(wú)味、無(wú)色和易燃?xì)怏w，可以自然和合成產(chǎn)生。就其化學(xué)成分而言，甲烷由四個(gè)氫原子和一個(gè)碳原子（CH4）組成。如上所述，你知道的甲烷的唯一參考是牛的脹氣煤氣報(bào)警器，但是這種寶貴的天然氣有許多不同的來(lái)源和用途。

當(dāng)談到到甲烷的天然來(lái)源時(shí)，當(dāng)有機(jī)物在沒有氧氣的情況下淺層深處分解時(shí)甲烷模組，這種化學(xué)物質(zhì)就會(huì)被釋放。由于這個(gè)原因，甲烷會(huì)定期從沼澤、沼澤和濕地釋放出來(lái)，因?yàn)椋?dāng)這些氣體的氣泡到達(dá)地表并爆裂，釋放出植物物質(zhì)分解到大氣中的甲烷副產(chǎn)品。

隨著地球溫度的不斷升高，地球北極永久凍土正在融化，它暴露了甲烷沉積物（甲烷與冰混合，稱為甲烷天然氣水合物）和新的有機(jī)物質(zhì)，這些物質(zhì)被困了數(shù)十年甚至數(shù)十萬(wàn)年。幾十萬(wàn)年 這種物質(zhì)被微生物分解，釋放出更多的甲烷進(jìn)一步加熱大氣，導(dǎo)致更多的永凍層融化二氧化硫檢測(cè)儀，形成危險(xiǎn)的反饋回路。

圖注：北極永久凍土熔化，釋放出大量甲烷。

同樣，森林生態(tài)系統(tǒng)已知含有甲烷結(jié)合的細(xì)菌，但隨著森林砍伐的繼續(xù)和降水水平的波動(dòng)，這些固定甲烷微生物的積極平衡正在減少。

此外，甲烷在化石燃料礦床中自然存在，因此，化石燃料的提取、運(yùn)輸和加工也會(huì)導(dǎo)致甲烷在油井、管道和泵的每一個(gè)過(guò)程中釋放。

也就是說(shuō)，甲烷也是天然氣的重要組成部分甲烷模組，天然氣是僅次于煤炭的第二大電力來(lái)源。因此，天然氣的燃燒向大氣中釋放出額外的甲烷。據(jù)信，石油和天然氣工業(yè)排放到大氣中的甲烷排放占大氣中甲烷排放總量的30%以上。

從農(nóng)業(yè)上講，豬、羊、牛和許多其他動(dòng)物在胃分解食物時(shí)釋放出甲烷。奶牛每天可以釋放30到50加侖的甲烷。鑒于全球畜牧業(yè)巨大規(guī)模，以及對(duì)紅肉的需求不動(dòng)搖，動(dòng)物排放的甲烷約占大氣中溫室氣體總量的15%。垃圾填埋場(chǎng)分解的有機(jī)物質(zhì)是另一個(gè)來(lái)源，煤炭的燃燒也是另一個(gè)來(lái)源。

圖注：垃圾填埋是甲烷另一個(gè)來(lái)源。

研究人員還在繼續(xù)尋找新的甲烷來(lái)源，包括作為某些塑料（聚乙烯）在光和水面前暴露的副產(chǎn)品。考慮到塑料廢物污染了我們的海洋和水道，這也可能對(duì)甲烷水平產(chǎn)生很大影響，盡管這一來(lái)源的影響難以量化。

為什么甲烷是一種危險(xiǎn)的溫室氣體？

當(dāng)人們談?wù)撊蜃兣蜏厥覛怏w時(shí)，二氧化碳（CO2）是共同的罪魁禍?zhǔn)祝矣谐浞值睦碛伞４髿庵械亩趸急燃淄槎?00倍，因此它當(dāng)然值得關(guān)注甲烷模組，但是，在吸收大氣熱量方面，甲烷的威力恰好是二氧化碳的84倍。換句話說(shuō)，在20年的時(shí)間里，一公斤釋放到大氣中的甲烷將使地球變暖80倍以上，比一公斤二氧化碳高。在儲(chǔ)存熱量方面，它是一種非常有效的分子，但一旦釋放到大氣中，這是一件壞事。

圖注：溫室氣體排放導(dǎo)致海平面上升。

研究發(fā)現(xiàn)，大約12年后，甲烷會(huì)與大氣中的羥基相互作用，并轉(zhuǎn)化為二氧化碳，因此，當(dāng)甲烷釋放十年左右后，其效力會(huì)顯著降低，隨后的二氧化碳會(huì)在大氣中持續(xù)幾個(gè)世紀(jì)！除了對(duì)大氣的影響外，甲烷和其他溫室氣體產(chǎn)生的額外熱量被水體和海洋吸收，導(dǎo)致一種稱為熱膨脹的現(xiàn)象，即水分子膨脹（更大的熱量），導(dǎo)致海平面上升和海洋酸化。

甲烷問(wèn)題的潛在解決方案

甲烷完全消除的可能性極不可能，因?yàn)榧淄樵谔烊粴夤I(yè)、世界各地的牲畜以及沼澤、海洋沉積物和永凍層中的天然來(lái)源方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。然而，全球都在尋求和發(fā)展許多減少甲烷排放的方法。

一個(gè)建議的解決方案涉及大型工業(yè)風(fēng)扇，內(nèi)襯一種稱為沸石的晶體材料，這種材料將像海綿一樣將甲烷從大氣中拉出。甲烷捕獲后，可以作為二氧化碳燃燒。雖然這聽起來(lái)就像用一種溫室氣體換另一種溫室氣體（它是），但請(qǐng)記住甲烷與二氧化碳的相對(duì)效力。從大氣中吸取30億噸甲烷，理論上可以減少15%的全球變暖，盡管向大氣中排放了80億噸（80倍）的二氧化碳。

幾十年來(lái)，甲烷的釋放量每年都在增加，但自20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著人們對(duì)甲烷影響的認(rèn)識(shí)的擴(kuò)散，甲烷的釋放量已經(jīng)趨于平穩(wěn)。2021年，將發(fā)射一顆衛(wèi)星，能夠觀測(cè)和探測(cè)主要工業(yè)區(qū)上空大氣中的甲烷濃度。通過(guò)定期觀察國(guó)際石油和天然氣行業(yè)運(yùn)營(yíng)情況，可以更快地發(fā)現(xiàn)泄漏，改善基礎(chǔ)設(shè)施，更有效地實(shí)施監(jiān)管。

在世界各地，畜牧農(nóng)民和農(nóng)業(yè)研究人員正在試圖找到減少其作業(yè)中甲烷釋放的方法。其中一些解決方案包括喂養(yǎng)牲畜特定類型的海藻或洋蔥，這將減少腸道中的甲烷產(chǎn)量，以及用于更健康消化的益生菌。在管理糞便方面，一些農(nóng)民正在投資"沼氣池系統(tǒng)"，該系統(tǒng)可以收集這種寶貴的溫室氣體供自己使用或出售，而不是將其釋放到大氣中對(duì)我們的氣候造成嚴(yán)重破壞！

多說(shuō)一句

雖然近幾十年來(lái)甲烷的明顯危險(xiǎn)已經(jīng)得到承認(rèn)，而且世界上大部分地區(qū)正在轉(zhuǎn)向減少甲烷，但其他國(guó)家正在減少對(duì)這種強(qiáng)效溫室氣體的管制。克服無(wú)知和理解人類活動(dòng)的可衡量影響至關(guān)重要，這就是為什么你要閱讀這篇文章！下次有人隨便把甲烷斥為"牛屁"時(shí)，你可以禮貌地解釋牛的脹氣僅僅是個(gè)開始！

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