Замороженный метан под морским дном тает по мере того, как океаны нагреваются, и ситуация хуже, чем мы думали

Под океанами, окружающими континенты, скрыта естественная замороженная форма метана и воды. Морской гидрат метана, который иногда называют «огненным льдом», поскольку его можно буквально поджечь, может таять по мере потепления климата, бесконтрольно выделяя метан — мощный парниковый газ — в океан и, возможно, в атмосферу.

Мы с коллегами только что опубликовали исследовать показывая больше этого метана гидрат уязвима к потеплению, чем считалось ранее. Это вызывает беспокойство, поскольку этот гидрат содержит примерно столько же углерода, сколько вся оставшаяся нефть и газ на Земле.

Высвобождение его со дна моря может привести к повышению кислотности океанов и дальнейшему потеплению климата. Это опасное стечение обстоятельств.

Массовое выделение метана из подобных древних морских резервуаров гидратов было связано с одними из самых суровых и быстрых климатических изменений в истории Земли. Есть даже свидетельства того, что процесс возобновился вблизи восточное побережье США.

Я работал над гидратами более десяти лет, в основном изучая гидраты метана на шельфе Мавритании в Западной Африке. Недавно я снял 3D. сейсмические данные намеревался выявить нефть и газ и перепрофилировал его для картирования гидратов под дном океана. В конечном счете, я хотел выяснить, приводит ли изменение климата к выбросу метана на поверхность.

3D-сейсмика для геолога эквивалентна компьютерной томографии, проводимой врачом. Он может покрывать сотни квадратных километров и может обнаруживать гидраты на глубине нескольких километров под морским дном. Гидраты легко идентифицируются в этих гигантских исследованиях, потому что звуковые волны Создаваемые источником сейсмической энергии, буксируемой кораблём, отражаются от дна гидратных слоев.

Поиск метана с использованием 3D-сейсмических изображений

Когда я начал новый образ жизни во время первой изоляции от COVID в начале 2020 года, я вновь открыл тщательно изученный набор данных и снова начал картографировать. Я знал, что существует множество примеров гидратов, которые растаяли в результате потепления с тех пор, как последний ледниковый период достиг пика около 20 000 лет назад, и я знал, что мы можем обнаружить это по наборам 3D-данных.

Но какова была судьба метана? Достиг ли он океанов и атмосферы? Потому что, если это произойдет, это главный признак того, что это может произойти снова.

Вокруг континентов, где океаны относительно мелкие, гидраты достаточно холодны, чтобы оставаться замороженными. Поэтому он очень уязвим к любому потеплению, и именно поэтому эти районы были в центре внимания большинства научных исследований.

Хорошей новостью является то, что только 3,5% мировых запасов гидратов находится в уязвимой зоне, в этом опасном состоянии. Вместо этого большая часть гидратов считается «безопасной», поскольку она похоронена на глубине сотен метров под морским дном, в более глубоких водах, в десятках километров дальше от суши.

Но замороженный метан в глубоком океане в конце концов может оказаться уязвимым. В океанах и морях, где глубина воды превышает 450–700 метров, слой за слоем располагаются отложения, содержащие гидрат. Некоторые из них глубоко погребены и геотермически нагреваются Землей, поэтому, несмотря на то, что они находятся на сотни метров ниже морского дна, они находятся в точке нестабильности.

Некоторые слои отложений проницаемы и создают сложный подземный трубопровод для движения газа, если он высвобождается во время климатического потепления. Точно так же, как если держать под водой футбольный мяч, газ метан стремится подняться вверх из-за своей плавучести и прорваться через сотни метров слоев отложений.

На эту сложную геологию повлияли семь ледниковых периодов (или ледниковых периодов) и межледниковий, которые неоднократно нагревали и охлаждали систему в течение последнего миллиона лет.

Метан мигрирует

Во время первого карантина 2020 года я нашел впечатляющие доказательства того, что во время теплые периоды в течение последнего миллиона лет или около того метан мигрировал вбок, вверх и к суше в сторону Африки и просачивался в гораздо более мелкие воды. Под слоем отложений толщиной до 80 метров находятся 23 гигантских кратера на древнем морском дне, каждый шириной в один километр и глубиной до 50 метров, достаточно больших, чтобы в них можно было разместить несколько стадионов «Уэмбли».

Сейсмические изображения дают явные признаки присутствия метана непосредственно под кратерами. Подобные кратеры в других местах образуются из-за длительного или взрывного выброса газа на морском дне.

Эти кратеры расположены не в той уязвимой зоне, которой было уделено все внимание, а в стороне от нее, на глубине около 330 метров. Имея на руках это открытие, я собрал международную команду учёных (моделистов, физиков, геофизиков), чтобы выяснить, что стало причиной образования этих замечательных вещей и когда они образовались. Наши результаты теперь опубликованы в Природа.

Мы полагаем, что они образовались в результате повторяющихся периодов потеплений. Эти периоды повлияли на гидратацию в глубокий океан а высвободившийся метан мигрировал на расстояние до 40 км в сторону континента, чтобы выйти за пределы самых мелких залежей гидратов. Таким образом, во время глобального потепления объем гидратов, которые будут уязвимы для утечки метана, окажется более значительным, чем считалось ранее.

позитивный взгляд заключается в том, что существует множество естественных барьеров для этого метана. Но будьте осторожны: мы ожидаем, что в некоторых местах на Земле по мере того, как мы будем нагревать планету, метан из глубин убежит в наши океаны.

Эта статья переиздана с Разговор по лицензии Creative Commons. Прочтите оригинальная статья.