热带森林向空气中排放甲烷，无意中助长了人为造成的气候变化。德国美因茨马克斯·普朗克化学研究所的地球化学家弗兰克·凯普勒和荷兰乌得勒支海洋与大气研究所的大气物理学家托马斯·罗克曼如是说。但新的研究，使用更灵敏的测量技术和更好的生长条件，未能发现任何重大甲烷排放的证据。
这项新的研究由植物学家汤姆·杜克和他在荷兰瓦赫宁根国际植物研究所的同事进行，发现植物排放的甲烷量微乎其微。“[浓度]非常低且不稳定，以至于与零没有显着差异，”杜克说。“我们认为，如果凯普勒的说法是正确的，我们可以用更好的方法来证实他的发现。如果不是，我们就会有一场科学争论。”
在凯普勒的研究中，大气中甲烷的背景水平接近 2000 ppb（十亿分率），相比之下，他发现产生甲烷最多的植物物种春季草排放的甲烷量为 37 ppb。为了清楚地划分甲烷的来源，杜克的团队在含有碳 13 的大气中种植植物，碳 13 是碳的一种同位素，每个原子的中心都有一个额外的中子。由于碳因此被标记，植物产生的任何甲烷（一种由碳和氢组成的化合物 - CH4）也将带有这种独特的标记。在受控环境中测量少量含有碳 13 的甲烷并不那么困难，因为同位素的背景大气水平要低得多，为 22 ppb。
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凯普勒说，使用碳 13 种植植物可能会对植物的正常功能产生重大且未知的影响。他还认为，杜克的研究缺乏“足够的科学严谨性”来证明含有更常见同位素碳 12 的正常植物不排放甲烷。
然而，自 20 世纪 80 年代后期以来，科学家们一直在培育简单的碳 13 标记植物，如藻类，以及过去几年培育更复杂的植物，如羽衣甘蓝，而没有发现明显的生理变化。威斯康星大学麦迪逊分校的植物学家托马斯·沙基发现，他在实验室中种植的碳 13 植物与正常植物“表现完全相同”。
杜克认为，凯普勒的实验，以及他的发现，可能存在缺陷。他说，原因是：凯普勒用来种植植物的密封罐不允许足够的空气在叶子周围循环，这“可能会导致植物的异常反应”。凯普勒还对植物施加了光和热等压力，这可能会进一步与空气循环不足相互作用，并可能导致植被“煮熟”，根据沙基的说法，这个过程可能会由于植物物质的有机分解而产生甲烷。
杜克和他的同事在稳态条件下种植植物，培养室中有足够的空气循环，以便植被和周围环境之间发生气体交换。沙基认为，植物学家在过去十年左右使用过的这些流通方法“非常优越且非常令人信服”，并且更类似于在自然环境中生长的植物。
缺乏已知的生理过程或代谢途径会导致植物产生甲烷，这也引发了对凯普勒结果的质疑。但是，这样的生物学基础将有助于解释热带森林上空经常发现的高甲烷浓度。如果得到证实，凯普勒的发现将表明，每年甲烷排放量的近 10% 到 40% 来自植物。
杜克说，他和他的团队计划在几周后与凯普勒的合著者托马斯·罗克曼会面，讨论这些发现，并试图“消除这些差异”。与此同时，植物是否排放大量甲烷的问题仍然是一个谜。