美國地質調查局（USGS）於2008年發表的報告中表示：根據史前氣候研究，有四種變化會引起氣候巨變。1. 冰川，冰原和海平面的快速變化；2. 水循環廣泛持續的變化；3. 北向的大西洋上層溫鹽環流突然改變；4. 固定於永凍土和大陸邊緣的甲烷迅速釋放進入大氣。
目前地球的狀況囊括了1、2、4項。冰層融解已於前一節詳述，本節介紹凍土融化與甲烷釋放。
暖化的未來
1-3節提過，甲烷是最危險的溫室氣體。它是天然氣（瓦斯）的主要成分，會燃燒或爆炸。地球蘊藏的巨量甲烷，儲藏於高壓低溫的環境中。主要分布在西伯利亞、南北極冰原，以及海底。由於甲烷是強溫室氣體，只要釋放一部分，就能讓暖化加劇。這會形成惡性循環，再釋放更多的甲烷，再加劇暖化，最後釋放全部的甲烷。
如果地球蘊藏的甲烷因永凍層融化和海溫升高而全部釋放會如何？幾個可能的預測如下：
- 暖化加劇讓所有的冰層融化，地球成了水世界。這個推測要地球能維持穩定才有可能。在冰層還沒全部融化的現在，地震和火山已經頻繁活動的狀況來看，這是一個樂觀的預測。
- 甲烷很容易燃燒和爆炸。如果甲烷全部釋放，只要一點火苗就可能連鎖引爆整個星球。這是最嚴重的後果。目前各國依然彼此挑釁算計，戰爭一觸即發。還出現頻繁的火山活動。因此，這個結果無法排除。
- 地球不至於爆炸，但會引發失控溫室效應，釋放全部的甲烷。甲烷（天然氣或瓦斯）本身無毒，但是和二氧化碳一樣，過量吸入會導致生物窒息死亡。大氣中的甲烷和二氧化碳過量能讓所有的生物滅絕。失控溫室效應則可能使地球變成金星或火星的模樣。
失控溫室效應
所謂失控溫室效應，是指溫室效應不斷循環強化至失控，使海洋完全蒸發的過程。金星歷史早期發生過這個現象（De Bergh, 1970），火星也曾發生過。金星留住了大氣，但成分以二氧化碳為主。火星則是整個星球成為沙漠，因為大部分的氣體逸散至太空中，只留下稀薄的大氣，以及南北極的少量冰原。
根據研究（Ingersoll, 1969），金星上的失控溫室效應，可能是因為太陽的亮度增加造成。金星上的海洋因此大量蒸發，而水蒸氣則讓空氣加速升溫，最後海水全部蒸發。水蒸氣也是一種強溫室氣體，會強化溫室效應。而火星的失控溫室效應，依據研究人員推測，是巨大隕石撞擊造成。
除了太陽和隕石，別的因素依然可能引發失控溫室效應。氣候學家詹姆斯·韓森（James Hansen）在2009年出版的著作《我在風暴中的子孫們》中警告：燃燒的煤炭和石化燃料將引發地球的失控溫室效應。韓森先生只提到煤炭和石化燃料。然而，畜牧動物製造大量溫室氣體，以及永凍土與海底釋放的甲烷與二氧化碳，將讓他的警告實現機率大幅提高。
甲烷釋放
本頁上圖是西伯利亞北部海岸的兩個海灣，附近是永久凍土覆蓋的地區。地上佈滿熱喀斯特湖。這是由於凍土融化成水所形成的湖泊。這些湖泊中的水比周圍冰凍的地面溫暖。由於湖水暖化了湖床，下方的土地通常不會結冰，氣體就從湖泊中跑出來。融化的永凍土和熱喀斯特湖會釋放出二氧化碳和甲烷。熱喀斯特斯特湖是西伯利亞永凍土區域的特有景觀。
2017年3月，俄羅斯的新聞報導：科學家發現西伯利亞的西北地區，自2016年起陸續出現不明土丘。經由追蹤觀測得知，這些隆起的土丘最後會爆開形成火山口狀的大圓坑，使上方空氣中的甲烷含量上升1000倍，二氧化碳含量上升25倍。科學家推測，這是因為氣候暖化使永凍土融化，導致地底的甲烷大量釋放所致。（西伯利亞時報 2017）
第一個圓坑於2014年被發現。科學家判斷是2012和2013年的夏季過熱造成。根據2017年的調查結算，西伯利亞的亞馬爾和吉丹半島，共出現7000個土丘。現在，這些土丘和噴發後的圓坑有越多越大的趨勢。根據2020年的報導，它們已經陸續爆發了17個，還有400個可能爆發。圓坑若鄰近水源，會形成熱喀斯特湖。這些土丘的狀況由俄羅斯科學院的博戈亞夫倫斯基教授所領導的團隊追蹤觀測。（西伯利亞時報 2020）
除了永久凍土地區，海底的甲烷目前也在釋放中。
病菌逸散
近一、二十年，經常有古代生物因為永凍土融化而被人們發現。這其實有一大隱憂，就是被冰封的病毒或細菌可能因此再度活躍。根據西伯利亞時報的報導，2012和2016年間，西伯利亞都出現過因炭疽熱致死的病例。炭疽熱病菌潛藏於人類或馴鹿的屍體中，北極異常炎熱的夏季天氣讓此致命傳染病再度爆發。炭疽熱自1941年大流行過後，一直處於休眠狀態。
2016年的炭疽熱的感染案例共有20人，其中一位12歲男童因此死亡。他死前吃了被感染的馴鹿肉，並從動物身上喝了血。此次醫療危機的起因是永凍土解凍後露出一具有帶炭疽桿菌的馴鹿屍體，感染其他的馴鹿。這次的疫病致使近2400頭馴鹿死亡。為遏止疫情，俄羅斯出動軍隊高溫火化了染病的馴鹿屍體。
炭疽熱是由炭疽桿菌引起的急性疾病。它會影響人類和其他動物。當孢子被吸入，攝入或與宿主的皮膚病變接觸時，它們可能會重新活化並迅速繁殖。炭疽熱通常感染草食哺乳動物。他們在吃草時會攝入或吸入孢子。居住在相同環境中的食肉動物可能會因為食用受感染的動物肉而被感染。
推薦紀錄短片
BBC 2020年9月拍攝的西伯利亞現況。因為只有四分鐘，適合演講或上課使用，所以推薦有需要的人連結。
延伸閱讀： 1-2 肉食習慣與畜牧動物的代價｜1-3 溫室效應與溫室氣體 ｜ 1-5 真正的排放量佔比
引用報告：1969_金星的水歷史｜1970_失控溫室效應與金星大氣的二氧化碳｜USGS 氣候巨變｜西伯利亞時報｜BBC短片
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