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研究：这种细菌超会吃甲烷！减缓暖化的迷你帮手

2023-09-12

减少温室气体的责任很大，科学家在自然界找到「超迷你帮手」了！最新研究发现一种特殊的甲烷氧化菌，能更有效地分解甲烷，而甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体。研究人员对这种细菌寄予厚望，但目前仍在实验室阶段，如何扩大规模仍是一大考验。

图片来源：Jan Huber/Unsplash

低浓度甲烷环境中也能作用

甲烷是全球第二大温室效应来源，仅次于二氧化碳。若以20年为单位计算，甲烷造成暖化的潜势值是二氧化碳的84倍。石油和天然气、工业、农业和垃圾填埋场等人类活动都有可能产生甲烷。

甲烷氧化菌（methanotrophs，又称嗜甲烷菌）并非新发现，但这类细菌对环境要求颇高，多数只在甲烷浓度达5000至1万ppm时才会快速生长。但大气中的甲烷浓度约为1.9ppm。即使在垃圾掩埋场、稻田和石油油井等容易产生甲烷的地方，浓度大约也只有500ppm，要靠一般的甲烷氧化菌来减少甲烷并不可行。

不过，华盛顿大学（University of Washington）与美国海军官校（Navy Academy）组成的团队却找到新可能。他们发现一种甲烷浓度较低时也能发挥作用的甲烷氧化菌。这项研究于8月21日刊登于《美国国家科学院刊》（PNAS）期刊。

团队测试了六种甲烷氧化菌。其中，「Methylotuvimicrobium buryatense 5GB1C」的菌株表现特别亮眼。根据《Chemical& Engineering News》，这种菌株在甲烷浓度达200至1000ppm时也能快速「吃掉」甲烷。

《PHYS》指出，5GB1C不仅可以在低浓度的状况下消耗甲烷，还能不断增加自身数量。它消耗甲烷的速度比其他细菌更快。

5GB1C还有另一个好处。作者之一、华盛顿大学微生物学与化学工程学家利德斯壮（Mary E. Lidstrom）向《卫报》解释，促进细菌的活动可能会增加第三大温室气体一氧化二氮（N2O），但这个菌种在实验过程并未产生一氧化二氮。

扩大规模仍有资金与技术门槛

研究人员盼望新发现能带来减少甲烷排放的新契机。利德斯壮表示，「目前最大的应用障碍就是技术问题，必须先将分解甲烷的处理装置扩大20倍。做到这一点后，还有资金投入与大众接受度的问题。我们预估3至4年内就可做到前导试验，能否扩大规模则看资金与商转的可能性」。

根据联合国2022年发布的《温室气体公报》（Greenhouse Gas Bulletin），2021年二氧化碳、甲烷和一氧化二氮的浓度，分别较工业化前水准增加49%、162%和24%，以甲烷增加比例最高。世界气象组织资料显示，甲烷浓度在2020年和2021年分别增加15ppb和18ppb，是1983年有系统记录以来的最大增幅。

参考资料:
*卫报（2023年8月22日），Bacteria that ‘eat’ methane could slow global heating, study finds
*Chemical& Engineering News（2023年8月27日），Methane-eating bacteria could one day slow global warming
*Clean Technicia（2023年8月4日），Got Climate Change? Methane-Eating Bacteria To The Rescue!
*National Library of Medicine（2023年8月21日），A methanotrophic bacterium to enable methane removal for climate mitigation
*ClimateScience（2023年1月9日），Greenhouse Gases: What is Warming Up Our Earth?
*Phys.org（2023年8月24日），Researchers identify a type of bacteria that eats low volumes of methane

资料来源:环境资讯中心

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