生物化学过程可能加速气候变暖

　　最近，有科学家指出，多年冻土和海洋中储存的“天然气水合物”（gas hydrate）（或可燃冰）可释放大量甲烷（CH₄），从而加速气候变暖，并且在地球生物化学过程的作用下，全球变暖的进 程将进一步加剧。这一观点已引起人们的注意。该过程包括：二氧化碳（CO₂）等温室气体增加→气候变暖→多年冻土融化→封存的甲烷释放→气候进一步增暖→土壤与海洋中的细菌、微生物等更活跃→分解有机物使CO₂与CH₄释放更多→气候更暖→多年冻土更快融化（尤其是北极圈），最后导致气候变暖呈失控性增强。这个问题在IPCC第三次评估报告中曾作过原则性说明，即人类活动导致全球变暖，而后又可通过物理、地球生物化学过程使变暖加剧。这种对气候变暖的正反馈与放大作用已日益引起科学界的关注。
 
　　研究发现，气候变暖可导致海底低温封存的CH₄库的融化，大量的CH₄从海底释放，从而导致地球更加剧烈的变化。最近，对自然环境记录的研究表明，全球变暖可能以快于科学家所认知的速度影响到海底深层。科温（Cowen）在美国《基督教科学箴言报》上撰文称，美国科学家弗拉威尔•纳尼斯（Flavia Nunes）和理查德•诺瑞斯（Richard Norris）利用一种很小的海洋生物（有孔虫）研究历史气候时发现，5500万年前地球经历了古新纪——始新世极热时期（Paleocene/Eocene Thermal Maximum），几度的全球变暖引起了全球海洋环流模态的重大变化，暖水进入较寒冷的海洋深层，从而导致海底大量海洋生物的消失。人类活动造成的20世纪变暖已经影响到加利福尼亚洋流中的低营养级生物。根据有孔虫记录的过去1400年的气候变化发现，20世纪的变化最为显著，尤其是20世纪70年代以来的变化更加突出，并且东北太平洋海洋生态系统的变化已超过了其自然变化的阈值。科学家警示：驱动全球变暖的CO₂和其他温室气体的浓度增加可能导致自然生态系统超过某个阈值，而届时的全球变化将超过自然变化的范围。

　　梅茨威（Mitsui）在日本《读卖日报》上撰文指出，升温引起的植物光合作用或细菌活动的变化同样可以增加CO₂浓度。研究发现，全球变暖，温度上升，土壤中的细菌将分解更多的有机物，从而产生更多的CO₂，且细菌分解有机物产生的CO₂要比植物光合作用吸收的CO₂多，而温度上升后森林和海洋吸收的CO2减少，这将导致地球大气中CO₂的增长可能超过预期值。目前，对未来气候变暖的预估主要基于工业排放的CO₂增加量，并未考虑植物光合作用和细菌活动的影响。因此，全球变暖的进程将比预期的要快。2100年，全球的升温可能要比当前的预估值高出0.1～1.5℃。

　　澳大利亚的研究表明，到2020年全球变暖将引起更频繁的森林火灾，而火灾增加也意味着更多温室气体的排放，森林和生态系统被破坏得更加严重，财产、牲畜和作物等所遭受的损失也更严重。

　　综上所述，在地球生物化学过程正反馈作用的驱动下，全球变暖的进程可能会加快。科学家呼吁，为减缓或停止全球变暖给生态和人类造成的严重影响，有必要在本世纪内将温室气体排放减少到某一水平，而制定有效减少温室气体排放的措施迫在眉睫。 

《气象知识》2006年第3期