После последнего ледникового максимума (29 000 – 19 000 лет назад) талые воды вымыли замороженные гидраты метана из осадков на окраине ледникового щита Гренландии. Есть опасения повторения этого процесса, а метан, напомним — сильнейший парниковый газ.
Гидраты метана образуются, когда молекулы газа попадают в «клетку» из молекул воды, замерзая в льдоподобный клатрат. Несмотря на то, что этот материал на 85% состоит из воды, его можно поджечь, поэтому иногда его называют «горючий лед». Метангидраты образуются под высоким давлением и при низкой температуре, которые характерны для отложений под океаном, вечной мерзлотой или ледниками. По некоторым оценкам, они содержат вдвое больше углерода, чем весь уголь, нефть и обычный природный газ на Земле.
Глобальное потепление нарушает условия, в которых эти соединения остаются устойчивыми. Например, некоторые ученые полагают, что загадочный 50-метровый кратер на Ямале, обнаруженный в 2014 году, возник, когда проседание вечной мерзлоты внезапно сняло давление с гидрата метана. По словам авторов исследования, опубликованного в 2024-м, это привело к его высвобождению в результате «мощного физического взрыва».
Теперь исследователи выяснили, что потоки талой ледниковой воды в Гренландии тоже способны высвобождать гидраты метана. О своём открытии они сообщили в журнале Nature Geoscience.
«Мы нашли новый способ выделения метана, который, как мы думали, был надежно запечатан. Это метан, который мы считали стабильным», — говорит профессор Мэдс Хуусе из Манчестерского университета, руководивший исследованием.
Странные впадины
Геофизики знали, что гидраты метана широко распространены в промежутках между зернами осадка на дне залива Мелвилл на северо-западе Гренландии. На сейсмических профилях, выполненных для нефтегазовых компаний в 2011 и 2013 годах, они заметили 50 крупных впадин (покмарков) глубиной до 37 метров на морском дне, сгруппированных возле протяженного подводного вала. Именно там клин ледникового щита соприкасался с дном океана во времена последнего ледникового максимума.
Первоначально исследователи полагали, что эти впадины были выкопаны переворачивающимися айсбергами. Однако когда они извлекли керны донных отложений в этом районе, то обнаружили, что верхние слои осадка практически не содержат метана — даже несмотря на то, что температура и давление там были идеальными для существования гидратов метана.
Кроме того, в отложениях они нашли большие объемы пресной воды, а не морской, которую ожидали увидеть. Эта вода могла поступать только от таяния ледникового щита. Ученые полагают, что в период последнего ледникового максимума талая вода, стекавшая под ледниками залива Мелвилл, просачивалась сквозь припайный вал и вымывала гидраты метана.
По мнению Хуусе, в будущем талые воды могут вымывать гидраты на краях других ледников по мере их отступления из-за изменения климата. Подобные припайные валы существуют по всей Арктике.
Однажды это уже случилось
«В не столь отдаленном прошлом — возможно, 12, а может, 15 тысяч лет назад — произошел массовый выброс метана, и то же самое может случиться завтра или в следующем столетии, по сути, из-за отступления ледниковых щитов. И это плохая новость, ведь раньше мы не принимали этого в расчет», — предупреждает он.
В исследовании не приведена оценка количества метана, высвобожденного в заливе Мелвилл, но, по подсчетам Хуусе, оно могло достигать порядка 130 миллионов тонн. Это эквивалентно примерно двухлетним выбросам ископаемого топлива в США.
Правда, этот метан мог выделяться в течение столетия, а не одного-двух лет, и это было разовое событие, уточняет геофизик. Кроме того, по его словам, метан растворяется в морской воде, и, в зависимости от степени насыщения, он не весь должен попасть в атмосферу.
Ледниковый щит Антарктиды, вероятно, содержит еще больше гидратов метана, чем Гренландия. По оценкам, общее количество метана в подледниковых и морских гидратах полярных регионов составляет от 100 до 760 миллиардов тонн. Высвобождение даже незначительной доли этого объема может сравниться с 48,7 миллиона тонн метана, которые в настоящее время ежегодно выделяются арктическими и бореальными биомами (в основном из болот, озер и рек), и ускорить изменение климата.
Моря метана скрываются под вечной мерзлотой Арктики и могут вызвать скачок потепления
Современное потепление — самое сильное за последние 7000 лет
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX