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Recent changes to the Gulf Stream causing widespread gas hydrate destabilization

机译：墨西哥湾流的最新变化导致广泛的天然气水合物失稳

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The Gulf Stream is an ocean current that modulates climate in the Northern Hemisphere by transporting warm waters from the Gulf of Mexico into the North Atlantic and Arctic oceans~(1,2). A changing Gulf Stream has the potential to thaw and convert hundreds of gigatonnes of frozen methane hydrate trapped below the sea floor into methane gas, increasing the risk of slope failure and methane release~(3,9). How the Gulf Stream changes with time and what effect these changes have on methane hydrate stability is unclear. Here, using seismic data combined with thermal models, we show that recent changes in intermediate-depth ocean temperature associated with the Gulf Stream are rapidly destabilizing methane hydrate along a broad swathe of the North American margin. The area of active hydrate destabilization covers at least 10,000 square kilometres of the United States eastern margin, and occurs in a region prone to kilometre-scale slope failures. Previous hypothetical studies~(3,5) postulated that an increase of five degrees Celsius in intermediate-depth ocean temperatures could release enough methane to explain extreme global warming events like the Palaeocene-Eocene thermal maximum (PETM) and trigger widespread ocean acidification~7. Our analysis suggests that changes in Gulf Stream flow or temperature within the past 5,000 years or so are warming the western North Atlantic margin by up to eight degrees Celsius and are now triggering the destabilization of 2.5 gigatonnes of methane hydrate (about 0.2 per cent of that required to cause the PETM). This destabilization extends along hundreds of kilometres of the margin and may continue for centuries. It is unlikely that the western North Atlantic margin is the only area experiencing changing ocean currents~(10,12); our estimate of 2.5 gigatonnes of destabilizing methane hydrate may therefore represent only a fraction of the methane hydrate currently destabilizing globally. The transport from ocean to atmosphere of any methane released-and thus its impact on climate-remains uncertain.%包合物存储数量巨大的甲烷，其中大部分在较浅的海洋架环境中。人们曾假设，甲烷从包合物的突然释放可能会引起突然的气候变化，而且这一假设曾被用来解释过去的变暖事件，如“古新世一始新世最热事件”。现代气候中包合物失稳被假设是可能发生的，尤其是在发生显著的海洋变暖时。在这项研究中，Benjamin Phrampus和Matthew Hombach用地震数据和模拟方法揭示沿美国东部边缘所发生的包合物失稳。失稳被认为与“湾流”的变暖作用或其位置的稍微偏移有关。然而，由包合物失稳所释放的甲烷对气候的影响仍不确定，因为不清楚这些甲烷有多少实际上会进入大气层。
机译：墨西哥湾流是一种洋流，它通过将温暖的海水从墨西哥湾输送到北大西洋和北冰洋来调节北半球的气候〜（1,2）。不断变化的墨西哥湾流有可能融化并将捕获在海床下的数百千兆吨冻结甲烷水合物转化为甲烷气，从而增加了边坡破坏和甲烷释放的风险[3,9]。墨西哥湾流如何随时间变化以及这些变化对甲烷水合物稳定性的影响尚不清楚。在这里，结合地震数据和热模型，我们发现与墨西哥湾流有关的中深度海洋温度的近期变化正在使北美边缘的甲烷水合物迅速失稳。活跃的水合物失稳区域至少覆盖了美国东部边缘的10,000平方公里，并且发生在容易发生千米级边坡破坏的地区。以前的假设研究〜（3,5）假设中深度海洋温度升高5摄氏度可以释放出足够的甲烷来解释极端的全球变暖事件，如古新世-始新世热最大值（PETM）并引发广泛的海洋酸化〜7 。我们的分析表明，过去5,000年来，墨西哥湾流的流量或温度的变化正在使北大西洋西部的边缘变暖多达8摄氏度，现在正在触发2.5千兆瓦的甲烷水合物的失稳（约占其的0.2％）导致PETM所需）。这种不稳定会持续数百公里，甚至可能持续几个世纪。北大西洋西部边缘不可能是唯一经历洋流变化的地区〜（10,12）；因此，我们对2.5千兆瓦的不稳定甲烷水合物的估算可能仅占目前全球不稳定的甲烷水合物的一小部分。从海洋到大气中释放的任何甲烷的运输及其对气候的影响仍然不确定。％包合物存储数量巨大的一部分，其中大部分在较浅的海洋架环境中。合物的突然释放可能会引起突然的气候变化，而且这一假设曾被解释为过去的变暖事件，如“古新世一始新世最热事件”。在此研究中，Benjamin Phrampus和Matthew Hombach用地震数据和模拟方法揭示了沿美国东部边缘所发生的包合物失稳。失落。稳，被认为与“湾流”的变暖作用位置位置的稍微改变有关。而，由包合物失稳所释放的这种对气候的影响仍不确定，因为显而易见这些数值有多少实际会进入大气层。

著录项

  • 来源
    《Nature》 |2012年第7421期|p.527-530A3|共5页
  • 作者

    Benjamin J. Phrampus; Matthew J. Hornbach;

  • 作者单位

    Huffington Department of Earth Sciences, Southern Methodist University, Dallas, Texas 75275, USA;

    Huffington Department of Earth Sciences, Southern Methodist University, Dallas, Texas 75275, USA;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
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  • 正文语种 eng
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