本文來自微信公眾號：生態(tài)學(xué)時空，作者：復(fù)旦趙斌，原文標(biāo)題：《我們對甲烷的了解，可能連一半都不到 | 一起讀頂刊-2026》

在氣候相關(guān)的新聞報道中，“減碳”——即控制二氧化碳排放——是高頻出現(xiàn)的詞匯，但鮮少有人關(guān)注另一種對短期全球變暖影響更為顯著的溫室氣體：甲烷。它對短期全球變暖的影響強度，是二氧化碳的80倍。

天然氣、農(nóng)村沼氣的主要成分都是甲烷。它在大氣中的留存時間僅十余年，遠短于能存在上百年的二氧化碳，然而在排放后的前20年里，其鎖熱能力是二氧化碳的80倍。由此可見，控制甲烷排放是短期內(nèi)為地球快速降溫的有效手段之一。

正因如此，2021年聯(lián)合國氣候大會上，159個國家與歐盟共同簽署《全球甲烷承諾》，約定到2030年，將人類活動產(chǎn)生的甲烷排放量在2020年的基礎(chǔ)上至少減少30%。但僅聚焦人類活動排放的甲烷，無法規(guī)避最嚴重的氣候風(fēng)險，甚至全球甲烷的總排放量及來源，我們都尚未完全掌握。

減排核算存在漏洞，三分之一排放未被計入

當(dāng)前全球的甲烷減排行動，幾乎都圍繞人為源展開，如油氣開采泄漏、牛羊養(yǎng)殖、水稻田及垃圾填埋場腐爛產(chǎn)生的甲烷。這些是人類可直接控制的排放源，也是政策關(guān)注的核心目標(biāo)。

但研究表明，天然來源的甲烷占全球總排放量的三分之一以上，卻在過去幾十年的全球減排計劃中被嚴重忽視。

天然甲烷主要來自濕地、內(nèi)陸湖泊河流、北極凍土層等區(qū)域。在缺氧潮濕的環(huán)境中，微生物會自然產(chǎn)生甲烷，且其活躍程度與溫度直接相關(guān)：地球越暖，微生物越活躍，甲烷排放量就越大；而甲烷增多又會加速大氣升溫，進一步促使更多甲烷產(chǎn)生。這形成了氣候領(lǐng)域最危險的正反饋循環(huán)，一旦失控，即便將人為甲烷排放減至最低，也難以阻止全球變暖的步伐。

遺憾的是，目前我們對天然甲烷的排放規(guī)律和變化幅度，僅能進行模糊估算。核心問題在于全球甲烷監(jiān)測系統(tǒng)存在諸多漏洞。

研究中的核心圖表清晰揭示了全球甲烷監(jiān)測的致命短板：

該圖分為左右兩部分，分別展示了全球甲烷監(jiān)測站的分布情況，以及未來天然甲烷排放增長最顯著的區(qū)域。

左側(cè)世界地圖上的圓點代表運行中的甲烷地面監(jiān)測塔，這些監(jiān)測塔是獲取甲烷數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，能24小時不間斷記錄當(dāng)?shù)丶淄闈舛取Ｆ渲猩罹G色圓點為美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）的站點，淺綠色為歐洲綜合碳觀測系統(tǒng)（ICOS）的站點，灰色為其他科研機構(gòu)的站點。

顯而易見，全球監(jiān)測塔主要集中在北美、歐洲等發(fā)達國家和地區(qū)。而天然甲烷排放最集中、未來增長風(fēng)險最高的區(qū)域，如非洲剛果盆地、南美亞馬孫雨林、西伯利亞凍土層、北極圈以內(nèi)及南半球大部分地區(qū)，要么僅有零星站點，要么完全空白。

右側(cè)圖表進一步凸顯了這一矛盾：

• 縱軸為地球緯度，從北極（90°N）延伸至南極（90°S）；

  
  

  
  

• 灰色橫線代表各緯度帶的監(jiān)測塔數(shù)量，橫線越長，站點越多；

  
  

  
  

• 橙色曲線表示未來天然甲烷排放增量，即若維持當(dāng)前高排放趨勢，2080-2100年的甲烷排放量較2000-2020年歷史水平的增長幅度，曲線越靠右，增長越顯著。

  
  

  
  

兩條線的走勢完全相反：北半球中高緯度、赤道熱帶區(qū)域是未來天然甲烷排放增長最迅猛的地方，但這些區(qū)域的灰色橫線極短，監(jiān)測塔數(shù)量極少。圖表明確指出核心矛盾：未來甲烷排放增長最多的區(qū)域，恰恰是監(jiān)測站點最稀缺的區(qū)域。

這就如同給發(fā)燒的病人量體溫，僅在健康的四肢放置溫度計，卻忽略了最燙的額頭和胸口。缺乏基礎(chǔ)準確的數(shù)據(jù)，我們無法精準計算全球天然甲烷的排放量及未來增長趨勢，更難以制定有效的減排計劃。

監(jiān)測系統(tǒng)漏洞不止于站點分布不均

計算全球甲烷排放量主要依靠兩種方法：一是地面監(jiān)測（行業(yè)內(nèi)稱為“上行法”），二是“下行法”，即通過衛(wèi)星掃描大氣甲烷濃度，反推地面排放源。

目前有十幾顆衛(wèi)星可監(jiān)測甲烷，在定位油氣站、管道泄漏、垃圾場等固定排放點方面效果顯著，是管控人為甲烷的核心工具。但面對天然甲烷，衛(wèi)星監(jiān)測效果不佳。

天然甲烷屬于非點源排放，并非從固定管道口排出，而是廣泛分布于濕地、河流、凍土層等區(qū)域，沒有明確排放點，衛(wèi)星難以精準定位。更關(guān)鍵的是，絕大多數(shù)甲烷監(jiān)測衛(wèi)星依賴反射太陽光工作，在夜晚、北極冬季極夜、多云天氣或有野火煙霧時會失效，而這些時段恰恰是熱帶、極地甲烷排放的高峰期。

此外，現(xiàn)有監(jiān)測站大多依賴3-5年的短期科研經(jīng)費維持，經(jīng)費耗盡后可能關(guān)停。再加上地緣政治影響，許多站點難以穩(wěn)定運行，更無法及時更新和共享數(shù)據(jù)。

除技術(shù)漏洞外，政策缺口更為突出。當(dāng)前聯(lián)合國的溫室氣體核算指南及全球甲烷監(jiān)測官方機構(gòu)，主要聚焦人為排放，天然甲烷甚至未被納入多數(shù)國家的排放清單。這意味著在計算減排成效時，我們未考慮變暖導(dǎo)致的天然甲烷額外排放。若天然排放量持續(xù)增加，即便完成人為甲烷減排30%的目標(biāo)，大氣甲烷濃度仍可能無法下降，全球變暖難以遏制。

科學(xué)家提出解決方案：構(gòu)建全球甲烷監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)

針對上述問題，研究科學(xué)家提出了完整的解決方案——全球生態(tài)系統(tǒng)甲烷觀測系統(tǒng)（GEM-OS）。該系統(tǒng)并非全新技術(shù)，核心是填補現(xiàn)有監(jiān)測系統(tǒng)的漏洞，主要包括三項措施。

首先，補全地面監(jiān)測站?？茖W(xué)家測算，僅需約5000萬美元，就能在2-3年內(nèi)，在監(jiān)測盲區(qū)（如剛果盆地、亞馬孫、西伯利亞等未來排放增長顯著區(qū)域）新建15-25座生態(tài)監(jiān)測塔和8-15座大氣濃度塔，并保障其至少5年的穩(wěn)定運行。同時，在部分站點加裝同位素監(jiān)測設(shè)備，可精準區(qū)分甲烷來源（如天然濕地或油氣開采），避免賬目混淆。

其次，升級衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)。研發(fā)新一代高分辨率甲烷監(jiān)測衛(wèi)星及無需依賴太陽光的激光雷達衛(wèi)星，確保在黑夜、陰天、極夜等情況下仍能正常監(jiān)測，填補熱帶、極地的監(jiān)測空白。同時提升衛(wèi)星分辨率，既能定位油氣泄漏的小排放點，也能準確計算大片濕地的總排放量。

最后，打通全球數(shù)據(jù)共享。建立開放、透明、及時的全球甲烷數(shù)據(jù)系統(tǒng)，實現(xiàn)各國監(jiān)測數(shù)據(jù)的快速匯總與共享，助力科學(xué)家精準計算全球甲烷總量，也讓政策制定者能根據(jù)排放變化及時調(diào)整減排目標(biāo)，避免“數(shù)據(jù)滯后、政策脫節(jié)”的問題。

與普通人的關(guān)聯(lián)：甲烷影響生活的方方面面

許多人認為氣候減排、甲烷監(jiān)測是國家和大企業(yè)的事，與個人生活無關(guān)。但事實并非如此。

首先，甲烷是短期內(nèi)遏制變暖的關(guān)鍵抓手，控制甲烷排放可快速減少極端高溫、暴雨、洪澇等極端天氣。這些極端天氣直接影響菜價、出行、生活安全，甚至身體健康——甲烷是近地面臭氧污染的重要來源，而臭氧會引發(fā)呼吸道疾病，損害肺部健康。

更重要的是，補全監(jiān)測漏洞是防止未來氣候失控的關(guān)鍵。若持續(xù)忽視天然甲烷的變化，一旦其變暖正反饋機制啟動，再想補救將為時已晚。這就像家中著火，僅關(guān)閉煤氣閥卻未發(fā)現(xiàn)燃燒的窗簾，火勢只會越來越大。

氣候問題并非遙遠的科學(xué)概念或冰冷的減排數(shù)字。只有先準確掌握地球的“體溫”變化，明確甲烷的來源和排放量，才能讓每一份減排努力都發(fā)揮實效，守護我們當(dāng)下及未來的生活。

解讀文獻：

• https://doi.org/10.1126/science.aef0459