给牛戴口罩、投喂海藻....科学家为减少这一气体操碎了心_风闻

最近，《联合国气候变化框架公约》第26次缔约方大会（COP26）在英国格拉斯哥举行。会议上，甲烷排放无疑是最热门的话题之一。

根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）的最新评估，甲烷目前已经为气候变暖“贡献”了0.5°C。作为排名仅次于二氧化碳的温室气体，甲烷的吸热能力强于二氧化碳，在20年里，甲烷捕获的热量是同等数量二氧化碳的84倍。

甲烷问题需优先考虑

据报道，近100个国家的领导人同意到2030年将甲烷排放量减少1/3。

针对甲烷减排呼声越来越响亮是否真的是个好消息，因为对甲烷的关注可能会部分掩盖二氧化碳减排的缓慢进展，分散公众的注意力。

事实上，如今才开始逐渐减少二氧化碳排放以期将升温幅度限制在2°C以下，为时已晚。在技术、时间、资金通通受限的前提下，用甲烷减排策略来拯救气候的可能性相对更大。

为什么将减少甲烷作为阶段性重点更靠谱？这是因为相较于二氧化碳，甲烷在大气中的停留时间更短，它的半衰期约为10年。也就是说，如果我们今天排放10吨甲烷，10年后留存在大气中的只剩下5吨；如果我们今天完全停止排放甲烷，由它引起的温室效应将在约20年内减半。

这与二氧化碳形成了鲜明对比：二氧化碳在气候系统中的寿命极长，即使根本没有排放，造成的全球变暖也将持续几个世纪。假若我们从现在开始努力减少大气甲烷，或许减缓气温增速能立竿见影，并使增幅更接近巴黎协议提出的1.5°C“小目标”。

△领导人在大会上必须做出艰难抉择。

虽然甲烷的天然来源有很多，其中包括湿地、湖泊，但有研究显示，当前60%的甲烷排放来自人类活动。上到能源开采，下到农业耕种、垃圾填埋，都是甲烷的人为来源。

其中，来自反刍动物（动物粪便、牲畜肠道发酵，甚至是奶牛打嗝）的排放量约占人为甲烷排放量的32%，人口增长、经济发展以及城市化进程似乎刺激了人类对动物蛋白的需求；22%的人为甲烷排放量来自石油和天然气的开采和燃烧；此外，还有11%来自全球煤矿的甲烷泄漏。

自20世纪80年代开始记录以来，人为甲烷排放的增长速度更是超过了过去任何时候。根据美国国家海洋和大气管理局的数据，即使在2020年疫情封锁期，二氧化碳排放量有所下降，但大气中甲烷依旧猛增。

数据虽然骇人，却也给了人类明确的行动方向。它从侧面说明，人类可以通过审视自身活动，从而达到减少甲烷的目的。

联合国环境规划署称，用现有的技术就能完成减排目标，比如：我们可以从石油和天然气工业入手，在生产和运输过程中发现并修复气体泄漏；又比如，我们可以改变饮食结构，减少牛肉摄入。综合来看，到2030年，这些措施或许能使大气甲烷含量下降45%。

治理甲烷从动植物入手

为了解决甲烷问题，各国企业、科学家可谓是屡出奇招。

鉴于前文曾提到的“奶牛打嗝排放甲烷”的问题，美国农业巨头嘉吉公司和英国的初创企业ZELP合作，开发出一种可覆盖奶牛鼻孔的口罩。这种装置可过滤甲烷，并将其转化为二氧化碳。

△奶牛是排放甲烷的主力。

嘉吉动物营养子公司Provimi的反刍动物小组组长Ghislain Boucher表示，第一次实验室测试结果十分有趣，“甲烷排放量减少了一半。”然而，该设备仍需在现实条件中进一步测试，才能在明年晚些时候甚至2023年上市。短期内，嘉吉公司开始在北欧市场销售一种硝酸钙食品添加剂，称每天200克将减少10%的牛甲烷排放。

食物一直是甲烷问题的重要切入点。今年早期，一篇发表在《公共科学图书馆·综合》上的文章指出，在牛的饲料中添加红海藻就能降低80%左右的海藻排放。

研究人员通过实验发现，食用80g海藻的牛的体重增长值与其对照组同类一致，但其向空气中排放的甲烷却减少了82%。他们认为，海藻抑制了奶牛消化系统中的一种酶，而这种酶有助于甲烷的产生。在连续用海藻喂牛五个月后，甲烷的减排效果并未变差，这意味着本策略具有一定的可持续性。

据《科学》网站报道，现在，一些研究人员表示，他们不仅想减少甲烷排放，而且还想积极地把它们从大气中“拉出来”。

“甲烷行动”组织的科学Maarten van Herpen提出用羟自由基清除大气中的大部分甲烷（注：羟自由基是一种自然产生的转瞬即逝的化合物），另外约2%的甲烷会在阳光照射到海洋盐雾时与氯反应所破坏。实验表明，在海水喷雾中加入铁可以提高氯和羟基的产量，并显著加速甲烷的破坏。

研究人员称，在自然到达大气的矿物粉尘中，只排放10%的铁就足以使甲烷恢复到工业化前的水平。

另一个选择是，在大范围内部署催化剂。二氧化钛涂料是一种潜在选择，它在紫外线照射下可以氧化甲烷。建筑物甚至风力涡轮机都可以涂上这种“光催化剂”涂料。

不过，去除甲烷这个“令人着迷的想法”当前还面临着诸多挑战。首先，甲烷清除技术的大规模应用尚有难度。其次，资金的短缺情况也不容小觑。“甲烷行动”的首席执行官Daphne Wysham说，尽管从大气中去除碳的技术已经获得了数十亿美元的补贴和激励，但去除甲烷几乎一无所获。

不可否认的是，随着COP26峰会的推进，甲烷问题也将赢得越来越多的关注。届时，世界范围内又将出现哪些新兴科研成果，我们尽管拭目以待。

◎组稿 | 陈之涵

◎来源 | 综合自phys.org网站、科学网、新华社