本文来自微信公众号: 生态学时空 ,作者:复旦赵斌,原文标题:《我们对甲烷的了解,可能连一半都不到 | 一起读顶刊-2026》
你大概率在气候新闻里听过减碳,也就是控制二氧化碳排放,但很少有人知道,还有一种温室气体,对短期全球变暖的影响,比二氧化碳猛80倍——它就是甲烷。
我们平时烧的天然气、农村用的沼气,主要成分都是甲烷。它在大气里的寿命只有十几年,比能待上百年的二氧化碳短得多,但它刚排放到大气里的前20年,锁住热量的能力是二氧化碳的80倍。换句话说,控制甲烷排放,是短期内给地球快速降温最有效的办法之一。
也正因为如此,2021年联合国气候大会上,159个国家和欧盟共同签了《全球甲烷承诺》,约定到2030年,把人类活动产生的甲烷排放,比2020年的水平至少减少30%。但是,只盯着人类排放的甲烷,根本没法避免最严重的气候风险,我们甚至连全球甲烷到底排了多少、从哪来的,都没完全搞清楚。

我们的减排账,漏了三分之一的排放
现在全球的甲烷减排行动,几乎全盯着人为源——也就是油气开采时泄漏的、牛羊养殖产生的、水稻田排放的、垃圾填埋场腐烂产生的甲烷。这些都是人类活动能直接控制的,也是目前政策里的核心目标。
但研究明确指出:天然来源的甲烷,占了全球甲烷总排放量的三分之一还多,却在过去几十年的全球减排计划里,几乎被完全忽略了。
这些天然甲烷,主要来自湿地、内陆湖泊河流、北极冻土层这些地方。在缺氧的潮湿环境里,微生物会自然产生甲烷,而这些微生物的活跃程度,和温度直接挂钩——地球越暖,微生物越活跃,排放的甲烷就越多;甲烷越多,大气升温越快,又会进一步催生更多甲烷。这就是气候里最危险的正反馈循环,一旦失控,我们就算把人为甲烷减到极致,也可能拦不住变暖的脚步。
可尴尬的是,直到现在,我们对这些天然甲烷的排放规律、变化幅度,都只有非常模糊的估算。核心原因,就是我们的全球甲烷监测系统,到处都是窟窿。
我们先来看这项研究里的核心图表,它把全球甲烷监测的致命短板,直白地摆在了所有人面前:

这张图分为左右两个部分,核心讲了两件事:全球的甲烷监测站在哪,以及未来哪里的天然甲烷排放会涨得最凶。
先看左边的世界地图,上面的每一个圆点,都是一座正在运行的甲烷地面监测塔。这些监测塔是我们算准甲烷排放的地基,能24小时不间断记录当地的甲烷浓度,是所有甲烷数据的源头。图里的深绿色圆点是美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的站点,浅绿色是欧洲综合碳观测系统(ICOS)的站点,灰色是其他科研机构的站点。
一眼就能看出最直观的问题:全球的监测塔,几乎全扎堆在北美、欧洲这些发达国家和地区。而天然甲烷排放最集中、未来增长风险最高的区域——非洲刚果盆地、南美亚马孙雨林、西伯利亚冻土层、北极圈以内,还有南半球的大部分区域,要么只有零星几个站点,要么干脆一片空白。
而右边的图,更是把这个矛盾推到了极致:
纵轴是地球的纬度,从最北端的北极(90°N)到最南端的南极(90°S);
灰色的横线,代表每个纬度带的监测塔数量,横线越往右延伸,站点就越多;
橙色的曲线,是未来的天然甲烷排放增量——也就是如果我们维持当前的高排放趋势,2080-2100年的甲烷排放量,会比2000-2020年的历史水平多多少,曲线越往右,未来排放涨得越猛。
两条线的走势完全是反的:北半球中高纬度、赤道热带区域,是未来天然甲烷排放增长最猛的地方,可这些区域的灰色横线短得可怜,监测塔数量极少。图里也直接点明了这个最核心的矛盾:未来甲烷排放涨得最多的地方,恰恰是监测站点最稀缺的地方。
这就像给一个正在发烧的病人量体温,我们只在健康的胳膊、腿上放了温度计,偏偏最烫的额头、胸口,一个测温点都没有。连最基础的准确数据都拿不到,我们自然算不清全球天然甲烷到底排了多少、未来会涨多少,更别说制定靠谱的减排计划了。
监测系统的窟窿,远不止站点分布不均
要算清全球甲烷的账,目前主要靠两种办法,除了上面说的地面蹲点的方法(行业内叫“上行法”),还有一种叫“下行法”,通俗说就是“卫星扫天”:用在轨卫星扫描大气里的甲烷浓度,再倒推地面哪里排了甲烷。
现在天上有十几颗卫星能测甲烷,找油气站、管道泄漏、垃圾场这种固定排放点特别厉害,也是现在管控人为甲烷的核心工具。但面对天然甲烷,卫星就集体失灵了。
天然甲烷是典型的非点源——不是从一个固定的管道口排出来的,而是一大片湿地、整条河流、整片冻土层到处都在排,没有明确的排放点,卫星很难精准定位。更关键的是,现在绝大多数测甲烷的卫星,都要靠反射太阳光才能工作,一到晚上、北极的冬季极夜、多云天气,或者有野火烟雾的时候,就完全瞎了,而这些时候,恰恰是热带、极地排放甲烷的高峰期。
更麻烦的是,这些仅有的监测站,大多靠3-5年的短期科研经费撑着,钱一用完就可能关停,再加上地缘政治的影响,很多站点连稳定运行都做不到,更别说及时更新、共享数据了。
除了技术上的窟窿,政策上的缺口更大。目前联合国的温室气体核算指南、全球甲烷监测的官方机构,核心都只盯着人为排放,天然甲烷甚至没被纳入大多数国家的排放清单里。说白了,我们现在算减排账的时候,根本没算上变暖让天然甲烷多排了多少,如果天然排放持续增加,就算我们完成了人为甲烷减30%的目标,大气里的甲烷浓度可能还是降不下来,变暖根本止不住。
科学家的解决方案:给地球装一套全球甲烷监测网
针对这些问题,这项研究的科学家们,提出了一套完整的解决方案——全球生态系统甲烷观测系统,简称GEM-OS。它不是什么凭空造出来的黑科技,核心就是把现在监测系统的窟窿一个个补上,主要做三件事。
第一件,补全地面的监测站。科学家测算,只需要大约5000万美元,就能在2-3年里,在前面那张图里几乎空白的监测盲区——刚果盆地、亚马孙、西伯利亚这些未来排放增长最猛的区域,新建15-25座生态监测塔和8-15座大气浓度塔,并且保障它们至少5年的稳定运行。同时在部分站点加设同位素监测设备——通俗说就是给甲烷做“基因鉴定”,能精准分清这个甲烷是来自天然湿地,还是来自油气开采,再也不会把两本账算混。
第二件,升级天上的卫星。研发新一代的高分辨率甲烷监测卫星,还有不用靠太阳光的激光雷达卫星,哪怕是黑天、阴天、极夜,也能正常监测,彻底补上热带、极地的监测空白。同时提升卫星的分辨率,既能找得到油气泄漏的小排放点,也能算得清大片湿地的总排放量。
第三件,打通全球的数据共享。建立一套开放、透明、及时的全球甲烷数据系统,让各个国家的监测数据能快速汇总、共享,不仅能让科学家算准全球甲烷的总账,也能让政策制定者随时根据排放变化,调整减排目标,不会再出现“数据滞后好几年,政策跟不上变化”的问题。
这和我们普通人有什么关系?
很多人会觉得,气候减排、甲烷监测,都是国家和大企业的事,离自己的生活太远。但其实不是。
首先,甲烷是短期内遏制变暖最有效的抓手,控制住甲烷,就能快速减少极端高温、暴雨、洪涝这些极端天气。而这些极端天气,直接影响着我们的菜价、出行、生活安全,甚至是身体健康——甲烷也是近地面臭氧污染的重要来源,而臭氧会直接引发呼吸道疾病,伤害我们的肺。
更重要的是,我们现在补全监测的窟窿,是为了不让未来的气候失控。如果我们一直对天然甲烷的变化视而不见,等它的变暖正反馈彻底启动,再想补救就晚了。就像家里着火,你只关了煤气阀,却没发现旁边的窗帘已经烧了起来,火只会越烧越大。
气候问题从来都不是遥远的科学名词,也不是冷冰冰的减排数字。我们只有先看清楚地球的体温变化,搞明白甲烷到底从哪来、排了多少,才能让每一分减排努力都不白费,真正守住我们当下和未来的生活。
解读文献:
https://doi.org/10.1126/science.aef0459
