極地冰下承壓融水高壓涌出。 　　受訪者供圖

　　極地冰蓋之下，封存著一座規模驚人的碳庫。天然氣水合物，即大眾熟知的“可燃冰”，是一種特殊的“籠形包合物”。在極端的低溫高壓條件下，水分子會形成晶體籠子，將溫室氣體甲烷等氣體分子鎖定其中。

　　全球大陸邊緣和多年凍土區儲藏了約1800吉噸的甲烷，構成全球碳循環中最大的甲烷儲庫之一。科學界一直擔憂：氣候變暖導致冰蓋消退，冰蓋消退導致可燃冰分解釋放甲烷，大量甲烷進入大氣又加劇溫室效應——一旦如此，氣候變暖將陷入“自我加速”的循環。地球科學界將這種極端情景稱為“水合物槍”假說。

　　這把“槍”何時“開火”？傳統觀點認為，可燃冰分解主要由溫度和壓力變化驅動，而深海地層熱傳導速率緩慢，加上水合物分解時本身還要吸收周圍的熱量。因此，水合物失穩被視為一種緩慢的威脅，可能需要上千年之久。

　　然而，中國科學院深海科學與工程研究所聯合國際團隊的一項研究，揭示了極地天然氣水合物系統甲烷快速釋放新機制。

　　該所副研究員王吉亮聯合國際團隊，在國際期刊《自然·地球科學》上發表了研究成果。該研究首次証實：在冰川消退期，融水驅動的地下水沖刷可導致海洋沉積物中的天然氣水合物發生快速“溶解”。這一過程繞過了緩慢的熱傳導限制，不需要等待環境整體升溫，就能引發大規模甲烷釋放。

　　該研究源自一組自相矛盾的數據。研究團隊依托國際大洋鑽探計劃第400航次的鑽探數據，對格陵蘭島西北陸架梅爾維爾灣水合物系統進行了研究。數據清晰地顯示出“似海底反射層”，這是海底存在可燃冰的標志性信號，說明該區域甲烷來源充足。按照常理，天然氣水合物穩定帶內部應當富集甲烷。但鑽孔取出的岩心數據卻釋放出一個相反的信號：穩定帶內大范圍出現了“低甲烷、低鹽度”的異常。

　　本該在那裡的甲烷，去了哪裡？“答案藏在鹽度裡。”王吉亮解釋。低鹽度，說明大量淡水曾滲入這些沉積物。研究團隊據此提出了一種全新的水合物失穩機制模型：冰川消融形成巨大的冰下水力梯度，驅動大量淡水向下滲透，如同“溫水化糖”一般，使可燃冰晶體快速“溶解”，進而使大量甲烷釋放入海。

　　這一發現証實，水合物穩定帶並不能完全“鎖住”甲烷。只要氣溫越過冰點、冰蓋產生融水，融水沖刷機制就能啟動。

　　這正是問題的緊迫之處。北極變暖速度已遠高於全球平均值。在北極斯瓦爾巴群島的峽灣中，科學家已觀測到高濃度海水甲烷異常與低鹽度冰川融水同步出現。這意味著，當前氣候變暖產生的融水，已經在將海底甲烷“釋放”出來並排向大氣。

　　研究還提出了警示，未來須將高緯度地區的水文過程、沉積盆地形態以及冰蓋動力學等要素一並納入氣候反饋的預測模型。

　　《 人民日報 》（ 2026年08月01日 06 版）