新的发现显示，深海甲烷矿床正在以比以前观察到的更高的速度转化为气体，并且一组特定的化石生物拥有检测这些释放的独特能力。一个由布朗大学科学家领导的研究小组设计了一种新的技术来追踪深海甲烷沉积物转化为气体的过程，以及气体向海底的上移，其数量是以前无法检测到的。

发表在《地球与行星科学通讯》上的这项研究表明，底栖有孔虫，一种来自于Miliolida目的单细胞生物，有一种独特的能力，可以作为监测甲烷水合物解离过程的指标。这是位于海底下的冰状甲烷转变为向上升起的气体。这些生物的化石可以记录这一过程的地点和时间，即使正在解离的晶化甲烷的数量很少。

在这项研究中，研究人员通过对372个单独的Miliolida化石的分析表明，这些以前没有记录的解离事件在过去150万年里一直发生在印度洋北部的孟加拉湾，但它们太小，无法通过水合物解离的通常迹象发现。该分析显示，这些解离事件主要是由该地区日益变暖的水域所驱动。

(资料图)

综合来看，这些发现强调了气候变化对古代甲烷矿床的影响，并表明水合物从其固相冰状物过渡到气体的频率比以前理解的要高。

Miliolida有孔虫--Pyrgo属、Quinqueloculina属和Spiroloculina属--具有感知小规模甲烷解离事件的独特能力。

"如果观察我们研究的地区周围的其他钻探点，记录显示在过去的一百万年里只有两次甲烷解离事件，"布朗大学地质科学教授、该研究的主要作者Steven Clemens说。"在这里，当我们看这些小尺度时，我们看到它几乎无处不在，特别是在地球气候处于温暖阶段的时候。很明显，甲烷在其冰和溶解阶段之间的循环比我们以前能检测到的要快得多，也更频繁。"

研究小组说，这项研究首次记录了三种特殊类型的Miliolida有孔虫--Pyrgo属、Quinqueloculina属和Spiroloculina属--正在感知小规模解离事件。研究人员在2015年对印度洋的一次考察中收集的其他类型的有孔虫的分析表明，与Miliolida不同，它们不能检测到这些较小规模的解离事件。

大型解离事件通常很容易发现。它们被保存在沉积物记录中，并通过大型碳酸盐结核的形成和存在以及在甲烷释放地点发展的化学合成生物群落来检测。

"当遇到一次大的溶解事件时，甲烷通过海底冒泡，化合群落发展，类似于1970年代在大洋中脊发现的那些。这些群落包括从微生物一直到大型蛤蜊床的生物体，"克莱门斯说。"当这些在沉积物记录中被发现时，你知道水合物的解离已经非常活跃。问题是：我们如何能够检测到这种不够强大的事件，以这些沉淀的碳酸盐和宏观生物群落的方式来表达？这就是这些小有孔虫似乎正在做的事情。它们正在记录这些较短的、不太强烈的事件"。

该团队的分析表明，底层水域变暖可能是导致解离的原因，由于近年来地球海洋变暖的速度如此之快，这些发现显得尤为重要，克莱门斯说。

甲烷水合物被看作是一个活跃的研究课题，经常引起科学界对围绕它们的发展的广泛兴趣。有许多努力在评估它们作为一种能源资源，还有一些努力在释放出足够的数量使其从沉积物进入大气层时成为温室气体的促成者。

研究人员说，他们所调查的小事件不一定会引起关注，因为沉积物和海洋水域中的一系列生物会吞噬甲烷，在它到达大气层之前就将其吞噬。然而，如果变暖发生得太快，生物群落可能无法迅速发展到足以调解这一切。这将导致甲烷被释放到大气中，导致温室变暖的加速。研究人员说，这最有可能发生在北极地区的浅水区，那里的水域升温特别快。

研究小组偶然发现了这个关于甲烷水合物解离的发现，主要是出于偶然。他们在2015年在研究船JOIDES Resolution上对孟加拉湾进行钻探考察时收集了他们调查的岩心。 当他们为一项关于过去南亚季风的研究处理数据时，该团队注意到某些种类的底栖有孔虫的异常情况，但将其放在一边进一步分析，直到他们完成最初设定的研究之后。

这些发现开启了研究人员希望有朝一日能够挖掘的一些问题，例如Miliolida有孔虫是否在它们活着的时候加入了甲烷信号，以及它们是否不仅在他们观察的地点，而且在世界各地记录了此类事件。