令人担忧的是,近年来甲烷(CH₄)的排放量和浓度迅速增加(Jackson等人,2020年;世界气象组织,2024年)。在2000年至2007年全球甲烷浓度保持稳定之后,到2014年这一浓度增加了5.3 ppb·年⁻¹,而从2014年到2020年,增长率加快至9.2 ppb·年⁻¹。大气中甲烷浓度急剧上升的原因尚未完全明了。Riddell-Young等人(2025年)利用碳和氢同位素比率的研究表明,2006年至2023年间观测到的140 ppb的甲烷增加是由微生物排放引起的。
2020年、2021年和2022年大气甲烷的增长率(分别为14.8 ppb·年⁻¹、17.7 ppb·年⁻¹和12.9 ppb·年⁻¹)是迄今为止观测到的最高值,其背后的原因尚未完全清楚(Lan等人,2025年)。湿地(尤其是热带地区)的甲烷排放、农业和畜牧业的甲烷排放被认为是导致这一急剧增加的原因(Feng等人,2023年;Nisbet等人,2023年)。然而,甲烷吸收库的变化以及大气中OH自由基的减少也可能解释了这些年份甲烷增长率的升高(Brasseur和Gaubert,2025年;Chen等人,2025年)。
大气中的甲烷是全球第二大温室气体。在20年的时间尺度上,甲烷的全球变暖潜力是二氧化碳的83倍;而在100年的时间尺度上则是29倍(Forster等人,2021年)。除了是对流层臭氧(O₃)和平流层水蒸气的前体外,甲烷还是二氧化碳氧化的最终产物(Mar等人,2022年;Marani和Alvalá,2007年)。
2023年,大气中甲烷的平均摩尔分数达到1934 ± 2 ppb,比前一年增加了11 ppb(世界气象组织,2024年)。这一加速趋势主要归因于人为排放的增加,尤其是农业(畜牧业生产、水稻种植、为清理牧场而燃烧生物质等)、化石燃料的生产和使用、废物处理,以及部分自然甲烷通量的变化(Saunois等人,2025年)。
同样在2023年,甲烷浓度达到了工业化前水平的265%,这主要是由于人为来源的排放增加(世界气象组织,2024年)。根据Saunois等人(2024年)的研究,2010至2019年期间总的人为排放量占该时期排放量的60%,这与自上而下(369(350-391)Tg·年⁻¹)和自下而上(358(329-387)Tg·年⁻¹)的估算结果一致。
巴西在温室气体排放量最高的国家和地区中排名靠前,这意味着该国在缓解全球气候变化方面肩负着重要责任(Gabriel Quintana Anderson Matheus Cardoso Priscila Alves(Imaflora)、Felipe Barcellos e Silva、Ingrid Graces Helen Sousa(Iema)、Iris Coluna Joice Oliveira(ICLEI)、Bárbara Zimbres、Julia Shimbo、Camila Silva、Celso Silva-Junior、Wallace Silva、Ane Alencar(Ipam)、Claudio Angelo(OC)、David Tsai(OC/Iema)和Renata Potenza,2024年)。根据Climate Watch(2024年)的数据,基于2022年的数据,巴西是全球第五大温室气体排放国,仅低于中国、美国、印度和俄罗斯。根据温室气体排放估算系统(SEEG)的数据,巴西大部分甲烷人为排放来自农业部门,2023年该部门占甲烷总排放量的约76%。此外,根据巴西政府官方数据,2022年农业部门的人为排放量占总甲烷排放量的75.5%(da Ciência and Inovações,2025年)。牛的肠道发酵占全国甲烷排放量的90%以上。在亚马逊生物群落中,畜牧业排放约占排放总量的33%,这凸显了畜牧业集约化、森林砍伐与排放增长之间的密切联系(SEEG – Sistema de Estimativas de Emissões de Gases de Efeito Estufa,2024年)。此外,废物管理、为更新牧场而进行的燃烧以及自然湿地的退化也是重要的排放源,加剧了该地区对气候变化的脆弱性。
鉴于这一情况,本研究旨在了解亚马逊在全球甲烷排放中的作用。我们将分析2010年以来亚马逊地区的甲烷排放情况,以验证该地区是否遵循全球上升趋势。这项研究基于2010年至2023年间在代表亚马逊大部分区域的四个地点进行的几乎每两周一次的连续垂直剖面测量数据。分析考虑了甲烷浓度的时间、季节和地理变化。我们将展示亚马逊及其四个子区域的年增长率和估算通量,并将亚马逊的甲烷增长率与全球数据及同一纬度范围内的数据进行比较。气候指标和部门排放信息被用来理解影响亚马逊甲烷平衡的区域动态。评估亚马逊地区的甲烷排放模式对于制定公共缓解政策和支持区域及全球气候管理至关重要。