“这表明有大事发生”：大气甲烷含量空前飙升，背后原因令人担忧

二零二零年是特殊的一年。

全球经济几乎停滞，汽车停驶，工厂关闭，街道空无一人。
污染物排放量创历史新低，卫星图像显示大城市上空的霾幕消散了。
人们可能以为，这场全球危机至少会在某些方面改善我们的环境。
但科学家们发现了一个令人震惊的讽刺：正当我们庆祝空气质量改善时，大气中一种致命的温室气体甲烷却在疯狂增长，其增速几乎比前十年翻了一倍。

这不是一个简单的污染故事，而是一个关于地球大气化学的复杂教训。

看不见的清洁工消失了

大气中有一个看不见的"清洁工"，它的名字叫羟基自由基，科学符号是OH。

这个分子的工作就像一个全能的清洁器，它能氧化并分解所有有害气体。
当它遇到甲烷时，会把它转化为二氧化碳和水。
全球大气中约百分之九十的甲烷就是通过这个过程被清除的，这是地球自我调节的一个关键机制。

然而，在二零二零年，这个清洁工突然变弱了。

问题出在羟基自由基的生成过程上。
在正常年份，这种净化分子的产生与工业排放物，尤其是来自汽车和工厂的氮氧化物密切相关。
当疫情导致全球活动停滞时，氮氧化物排放大幅下降。
听起来很好对吧？清洁的空气，更少的污染。
但这恰恰打乱了大气化学的脆弱平衡。

北京大学城市与环境学院的研究人员利用大气化学模型模拟发现，二零二零年的氮氧化物排放下降使得对流层中的羟基自由基浓度平均下降了百分之一点六。
这看起来是一个很小的数字，但在大气化学中，百分之一点六的变化足以产生大规模的连锁反应。

结果是灾难性的。

随着清洁工数量的减少，积累在大气中的甲烷无法被有效分解。
二零二零年初，大气甲烷浓度以每年十六点二ppb的速度增长，这相当于一个游泳池的水里滴入一个墨滴那样微小但不可忽视的增长速度。
相比之下，疫情前十年的增速仅为每年八点六ppb。
换句话说，增速几乎翻了一倍。

热带湿地的意外觉醒

但这还只是问题的一半。

同时发生的另一个现象把事情复杂化了。
二零二零到二零二三年间，恰好遭遇了一场被称为拉尼娜现象的气候异常，这导致热带地区降雨量异常增加。
非洲特别是尼罗河流域经历了罕见的长期降雨，苏德沼泽地（世界上生产力最高的湿地之一）被完全淹没。

这看起来只是一个地理事件，但它激活了地球上最古老的甲烷工厂。

在这些淹没的湿地中，温暖潮湿的条件为微生物创造了完美的繁殖环境。
产甲烷菌大量繁殖，开始分解腐烂的植物物质，释放出大量甲烷。
整个地区变成了一个巨大的沼泽，成群的牛、羚羊和水牛在其中活动，这些动物也是甲烷的来源。
数百万吨的纸莎草和其他植物在缺氧的环境下腐烂，产生更多甲烷。

伦敦大学皇家霍洛威学院的研究人员通过同位素分析发现，这种生物来源的甲烷排放量相对稳定，但在这段时期内却出现了显著的增长。
这表明自然排放量的增加对二零二零年甲烷高峰贡献了约百分之二十的份额。

剩余的百分之八十则直接归咎于那个看不见的"清洁工"失效。

短暂的反思与更深的问题

幸运的是，这个危机是暂时的。

到了二零二三年，随着新冠疫情的结束和拉尼娜现象的消退，全球活动恢复了正常，氮氧化物排放回升，羟基自由基浓度也随之恢复。
甲烷浓度随之回落至疫情前的水平。
表面上看，地球似乎自我修复了。

但科学家们普遍认为，这场"事故"敲响了一个重要的警钟。

这个事件揭示了地球大气系统的脆弱性。
我们长期以来默认大气会自动净化污染物，这是基于一个复杂的化学平衡。
但这个平衡远比我们想象的要脆弱。
当我们改变某个因素时，可能会引发意想不到的连锁反应。

更大的问题在于，过度关注单一污染物的减少（如氮氧化物）而忽视了整体系统的相互作用，这本身就是一个危险的误区。
有些形式的污染实际上在帮助地球分解更危险的温室气体。

伦敦大学皇家霍洛威学院的专家强调，虽然这个现象已经过去，但它提醒我们，气候危机和空气污染不是可以分开解决的两个问题，而是一个相互联系的整体。
减少化石燃料使用仍然是当务之急，因为二氧化碳虽然温室效应不如甲烷强，但它在大气中停留的时间长达一百年，对长期气候的影响更加深远。

这个短暂而严重的甲烷峰值让我们看到，地球的自我调节能力有限。
我们必须认真对待气候变化，不仅要减少排放，更要理解大气系统的复杂性，尊重这个星球上生命维系的脆弱平衡。