Метангидрат - вещество, похожее на лед, которое можно поджечь. Теперь ученые обнаружили, что большая его часть может быть под угрозой плавления - а это приведет к выделению мощного парникового газа - чем ранее предполагалось.
#МетановыйГидрат #ОгненныйЛед #КлиматическиеИзменения #Метан #ГлобальноеПотепление #Океаны #ГидратыМетана #УглеродныйЦикл #ПарниковыеГазы #Наука
Пятнадцать лет назад Ричард Дэвис из Ньюкаслского университета получил 3D-изображения подводных осадочных страт в Атлантическом океане у побережья Мавритании. "Я геолог, так что это мое эквивалентное обследование медика", - говорит Дэвис. "У меня был этот набор данных, и я много студентов работало над ним. Я изучал его много лет".
Но большую часть этого времени что-то в сканированиях ускользало от исследователей. Это произошло только после того, как ковидный локдаун предоставил Дэвису много свободного времени, и он вновь обратил внимание на изображения и заметил что-то странное: вмятины на дне моря. Их было 23, каждая шириной в километр (примерно две трети мили) и глубиной 50 метров (164 фута). Такие образования обычно появляются вследствие масштабного выброса газов, который выбрасывает осадки вверх и создает вмятины. "Они хорошо известны", - говорит Дэвис. "Но эти - самые большие".
Дэвис исследует одно из самых странных природных веществ на Земле: морской метановый гидрат, также известный как "огненный лед". При достаточно низкой температуре и высоком давлении метановый газ и жидкая вода замерзают вместе под морским дном, образуя льдообразное образование, похожее на зефир. Метан горючий, поэтому вы действительно можете поджечь кусок его.
В новой статье, опубликованной в журнале "Nature Geoscience", Дэвис и его коллеги соединили ледяные, газовые части, чтобы изучить роль этого странного вещества в изменении климата. Не потому, что оно горит, а потому что оно тает.
Морской метановый гидрат встречается в океанах всего мира, включая побережье восточного побережья Соединенных Штатов. Когда он естественным образом тает, он "диссоциируется", высвобождая метан, который растворяется в морской воде или поднимается на поверхность в виде пузырей. Метан является сильным парниковым газом, в 80 раз более активным, чем диоксид углерода. В действительности, ученые предполагают, что метановый гидрат способствовал предыдущим периодам глобального потепления в истории Земли. Около 52 миллионов лет назад, например, по словам Дэвиса, "есть подозрение, что высвобожденный метановый гидрат мог вызвать одно из самых драматических климатических изменений, которые когда-либо происходили на Земле".
Вмятины, которые его команда увидела на изображениях, вероятно, образовались гораздо более недавно - за последний миллион лет - вследствие климатического потепления. Огненный лед растаял, высвободив газ, который переместился вверх по осадку и выбросился на поверхность моря, создав вмятины. Одна карманная область метана, кажется, преодолела расстояние в 40 километров, или 25 миль.
Исследование указывает на то, что значительно больше ледяного огня уязвимо для таяния, вызванного изменением климата, чем ученые предполагали, и в будущем он может стать значительным источником газа, нагревающего планету. "Это очень, очень большой источник углерода", - говорит Дэвис. "Мы показываем, что существуют пути для высвобождения этого углерода, о которых мы не подозревали".
Эти особые воронки образовались на глубине 330 метров. Но до того, как команда Дэвиса приступила к анализу данных, никто не искал таяние ледяного огня в этом месте, потому что оно находится на суше от области, где гидраты стабильны в современном климате, и поэтому не является интересной областью. На этих относительно небольших глубинах гидрат перестает образовываться в осадках, где температура слишком высока, а давление слишком низкое.
"Все смотрят на определенную зону - примерно от 450 до 750 метров ниже уровня воды, где гидраты особенно уязвимы для таяния", - говорит Дэвис. Гидрат считается стабильным ниже 750 метров, где он не скоро высвободит метан в океан во время климатического потепления.
Но не всегда все происходит точно так, как ожидалось. В глубинах океана температура может фактически повышаться ближе к теплу самой Земли. "Каждые 100 метров она будет немного повышаться", - говорит Дэвис. "Хотя давление возрастает, температура также возрастает. Они пересекаются. И на этом моменте гидрат становится нестабильным".
Дэвис считает, что когда океаны нагревались в прошлом миллионе лет, ледяной огонь, находившийся очень глубоко, возможно, на несколько сотен метров ниже дна моря, на глубинах в 1-2 километра, также нагревался, становился нестабильным и высвобождал газ, который начинал мигрировать вверх по склону. Когда метан проходил под дном моря из более глубоких областей, он начал протекать примерно на глубине 330 метров. "Момент 'Эврика!' был обнаружение этих гигантских воронок. Из-за межледниковых периодов - теплых периодов за последний миллион лет - каждый раз, когда он таял, газ затем перемещался на большие расстояния по полке и выходил наружу", - говорит Дэвис. "Я подумал: вау, [воронки] образуются из-за распада гидрата в глубокой воде".
Глубина является чрезвычайно важным фактором, когда речь идет о метановом газе и климате, потому что она помогает сдерживать некоторые негативные последствия. В самых глубоких частях океана ледяной огонь может распадаться и выбрасывать метан, но микробы уничтожат газ, прежде чем он сможет достичь поверхности. Метан также легко растворяется в морской воде - что, да, приведет к ее кислотности, но по крайней мере он не достигнет атмосферы. (Из-за тех же механизмов высокие концентрации углекислого газа в атмосфере вызывают окисление океана).
Но если огненный лед диссоциирует в глубоких водах, и газ перемещается вверх по дну моря к более мелким водам, то есть возможность, что он сможет подниматься через воронки и достигнуть атмосферы. "Это правда, что если вы можете добиться того, чтобы метан совершил этот трюк с миграцией и достиг глубины, скажем, 100 метров, то возникает вероятность, что некоторый из этого метана может достичь атмосферы", говорит геофизик Кэролин Руппель, руководитель Проекта гидратов газа Геологической службы США, которая не участвовала в исследовании, но провела его рецензирование. "Скорее всего, существует множество мест, где гидраты распадаются на глубине воды, и газ направляется вверх по склону".
"Действительно, эта работа, по-видимому, указывает на то, что большая часть метанового гидратного резервуара может быть подвержена дестабилизации", соглашается Джон Кесслер, который изучает гидраты метана в Университете Рочестера, но не участвовал в новом исследовании. "Тем не менее, следует отметить, что дестабилизация метановых гидратов и выделение этого метана в поверхностный океан не обязательно означает, что метан будет выбрасываться в атмосферу катастрофическим образом". Выделение газа может быть значительным в геологических масштабах времени, говорит Кесслер, но медленным по сравнению с быстрым и обширным выбросом парниковых газов человечеством.
Тем не менее, дополнительный метан угрожает инициировать климатическую обратную связь. Когда Арктика нагревается в четыре раза быстрее остальной части планеты, вечная мерзлота тает, выделяя метан. Это может привести к еще большему потеплению и еще большей оттепели вечной мерзлоты. Под водой огненный лед может сделать то же самое. Он может растаять, высвободить больше метана, и климат станет теплее.
Но чтобы быть очень ясным, хотя огненный лед может показаться зловещим, немедленная - и гораздо более исправимая - угроза заключается в продолжающемся настойчивом выбросе человечеством большего количества углерода, нагревающего климат. "Если вы хотите что-то опасаться, давайте сосредоточимся на антропогенном CO2 и метане", говорит Руппель. "Давайте не думать, что это основная проблема".
Подписывайся: https://t.me/trivsin