雖然地球上大部分自然產生的強力溫室氣體甲烷 (methane, CH₄) 都是由微生物產生的，但最新刊於《美國國家科學院期刊 (PNAS) 》的研究發現，海底石灰岩和白雲石等碳酸鹽岩中的微生物如何消耗 CH₄ ，並防止其釋出至大氣中，調節地球溫度，而這種「甲烷匯 (methane sink) 」一直未被深入了解過。

相比二氧化碳 (carbon dioxide, CO₂) ， CH₄ 是一種吸熱力更強的溫室氣體。其全球升溫潛能值是 CO₂ 的 28–36 倍，因此對氣候有更嚴重的影響。全球升溫潛能值 (Global warming potential，GWP) 是衡量特定氣體和相同質量 CO₂ 比較之下，吸收熱能並殘留在大氣層的相對能力。計算 GWP 時，通常會以一段特定長度如一百年的評估期間為準。

在實驗室測試中，團隊於南加州海岸收集類似煙囪的碳酸鹽岩，並得出有記錄以來的最高 CH₄ 捕獲率，突顯了這些岩石在控制 CH₄ 的重要性。

雖然海底碳酸鹽岩很常見，但研究所用的煙囪型結構碳酸鹽岩卻很不尋常，它們類似於水底枯木群，高度可達 150 厘米左右。

煙囪型岩石形成的通道允許微生物高密度地聚集，團隊更發現這些岩石中的微生物消耗 CH₄ 速度比其他海底沉積物微生物快 50 倍，顯示這些結構對吸收 CH₄ 起一定作用。

團隊解釋，煙囪型岩石是多孔的，為當中微生物提供新鮮氣體供應，增加 CH₄ 消耗速度，另外岩上的黃鐵礦 (pyrite) 也可能發揮作用，充當電氣管道並提高微生物的代謝率。

有參與研究的波士頓大學生物學家 Jeffrey Marlow 表示，這些煙囪型岩石結構出現原因是，海底流出的流體中的一些 CH₄ 被微生物轉化為碳酸氫鹽，這些碳酸氫鹽不斷沉澱形成柱型。他指出，學界仍在試圖弄清楚這些流體以及當中的 CH₄ 是從何而來。

團隊計劃解開碳酸鹽的這些不同部分：結構、電導率、流體流動和密集的微生物群落是如何令吸收 CH₄ 成為何能，但現時無人知這些不同部分對吸收 CH₄ 有何確切貢獻。

來源：
Science Alert, Ocean Microbes May Actually Help Moderate Earth's Temperature, Scientists Say, 18 June 2021

報告：
Marlow, J.J., Hoer, D., Jungbluth, S.P. & et al. (2021). Carbonate-hosted microbial communities are prolific and pervasive methane oxidizers at geologically diverse marine methane seep sites. PNAS June 22, 2021 118 (25) e2006857118. doi: 10.1073/pnas.2006857118

文／Alan Chiu