Гидрат метана, как известно, является одним из перспективных минеральных источников энергии, в открытие и выявление замечательных свойств которого внесли большой вклад российские ученые (И.Н. Стрижев и другие).
Метангидраты – соединения, в которых молекулы метана находятся в структурных ячейках, образованных молекулами воды, – формируются в глубине осадочного слоя, куда не проникает кислород, при низких температурах и высоком давлении при наличии достаточного количества органики: отмерших растений и останков живых существ.
|
Образец гидрата метана, отобранный со дна оз. Байкал (http://neftegaz.ru/analisis/view/7730) |
Кристаллическая структура гидрата метана (http://gazneftnet.ru/?cat=668) |
Неоднократно различными авторами указывалось на опасность разложения метановых газогидратов, огромные залежи которых были открыты в Мировом океане и на суше в районах вечной мерзлоты в 70-х годах ХХ столетия.
Интересная работа о реакции залежей метановых гидратов на возможные изменения климата в XXI веке появилась недавно в журнале Доклады Российской Академии наук. По оценке специалистов Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, в XXI веке из океана в атмосферу будет поступать в среднем 350–600 Мт метана ежегодно. Значительные запасы этого важнейшего парникового газа сосредоточены в океанических залежах метангидратов. Прогревание океанов способствует разрушению гидратов и выбросу метана в атмосферу, что может иметь серьёзные климатические последствия.
Метангидраты распространены в областях вечной мерзлоты и донных осадочных породах океана вдоль континентальных склонов, где они стабильны при современных значениях температуры и давления. Но если океан и осадочные породы прогреются, метангидраты начнут разлагаться, и значительные количества метана попадут в атмосферу. Подобные выбросы усиливают парниковый эффект и могут ещё более ускорить распад гидратов. Специалисты опасаются, что к ускоренной эмиссии метана может привести ожидаемое потепление климата. В этой ситуации всё более актуальными становятся оценки вероятных выбросов метана из залежей метангидратов при потеплении и их возможного воздействия на изменение климата.
Для расчётов изменения придонной температуры воды и общих запасов метана в газогидратных залежах учёные Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН использовали различные климатические модели. Зона стабильности гидратов сокращается при прогревании осадочного слоя в регионах с глубиной моря от 200 до 1500 м. Чем глубже располагаются залежи метангидратов, тем они стабильнее. Согласно расчётам, дестабилизация океанических гидратов происходит в основном в высоких широтах северного полушария. К 2100 году толщина зоны стабильности значительно уменьшится, что приведёт к разложению 3,9–6,4 × 1011 м3 гидратов и ежегодному выбросу в атмосферу около 500 Мт метана.
Однако ни одна модель не в состоянии учесть все возможные факторы. Например, значительная часть метановых выбросов может по пути раствориться в воде, или её переработают бактерии. Кроме того, модель не учитывает возможные мелководные залежи гидратов на арктическом шельфе. А наличие вечной мерзлоты мощностью от 200 м позволяет метангидратам существовать на шельфе при глубине моря меньше 50 м. Тем не менее, приблизительные оценки исследователи сделали.
Выбросы метана при разложении метангидратов уже случались в истории Земли и приводили к существенным климатическим изменениям. Так, резкое потепление, произошедшее 55 миллионов лет назад (палеоцен-эоценовый температурный максимум), связано, возможно, с высвобождением из метангидратов 1500–2000 гигатонн метана за несколько тысяч лет. С разложением метангидратов связывают и большие температурные скачки во время последнего ледникового периода. Тогда выбросы метана происходили из-за изменения уровня моря и нестабильности метангидратов на континентальных склонах.
Издательско-выставочный центр ВСЕГЕИ
Источник(и) : http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=21731&d_no=45495
С.Н. Денисов, М.М. Аржанов, А.В. Елисеев, И.И. Мохов «Оценка отклика субаквальных залежей метангидратов на возможные изменения климата в XXI веке». Доклады Академии наук, 2011, том 441, № 5.
