Глобальная печка - 6. Газгидратное ружьё и метановая бомба

Краткое содержание предыдущих серий здесь:

1. Глобальная печка - 1. Существует ли глобальное потепление?
2. Глобальная печка - 2. Есть ли у Солнца циклы?
3. Глобальная печка - 3. Мифологическое и научное
4. Глобальная печка - 4. Уклончивая Земля
5. Глобальная печка - 5. На волоске судьба твоя

В предыдущих статьях мы выяснили, как именно парниковые газы накапливают солнечную энергию. МЫ с высокой долей вероятности отмели причины глобального потепления в космических источниках, в Солнце и в поведении самой земли. Мы выяснили, чем научное мышление отличается от мифологического. Также, мы выяснили, как именно происходит усвоение Землёй излишком парниковых газов и насколько именно нужно уменьшить человечеству выбросы углекислого газа и метана в атмосферу для того, чтобы вернуть баланс в норму.

Но. дело в том, что уже слишком поздно.

Обратимся к теории.

Давно известно, что самые богатые и протяжённые газовые регионы мира сосредоточены в районах вечной мерзлоты. Ямал, Таймыр, весь север Сибири, антарктический и арктический шельфы, Канада, Аляска, Северное море, Скандинавия - проще сказать, где за Полярным кругом природного газа ещё не нашли, чем сказать, где он уже найден. Связано такое богатство с тем, что при среднегодовых температурах ниже нуля метан быстро выветривается из верхних слоев почвы и океана, и уходит в атмосферу, где быстро распадается на водяной пар и углекислый газ.

Однако, в глубинах океанов, даже в экваториальных водах, газгидраты находятся в больших количествах на больших глубинах. И кто его знает, какое потепление океана требуется для того, чтобы эти самые газгидраты начали превращаться в газ.

Метан - это пердёж сотен триллионов бактерий, которые кушают различную органику и выделяют в качестве продукта жизнедеятельности этот весьма горючий газ. Именно благодаря многотысячелетнему аппетиту этих бактерий, которые пожирали растительные и животные останки в мамонтовой лесостепи крайнего Севера, сегодня у нас есть самый экологически чистый углеводородный источник тепла в домах - природный газ.

Когда резко сменился климат, и на многометровый слой почвы северной лесостепи наступил ледник, эти бактерии заснули. Сотни тысяч лет они спали под вечным льдом, постепенно вымываясь вместе с этой органикой в реки, а затем - в Ледовитый океан, накапливая огромные запасы уже выделенного метана и недоеденные остатки органики не только в почвах, но и на дне океана. На дне северных морей, чуть пониже илового слоя, эти останки, под чудовищным давлением воды и крайне низких температурах превратились в слои газгидратов - сильно растворённых в придонных водах слоях смеси льда и газа. А вот в почвах за Полярным Кругом этот газ представлен в виде крупных неглубоко залегающих бассейнов жидкости, и выше - в виде сотниметровых слоёв "едомы" - смеси льда, остатков органики и каменистых грунтов.

Общие запасы метана в приповерхностных слоях почв, рек, озёр и океанов различаются в оценках на порядки. Но, в последнее время эти оценки всё время ползут вверх - из-за крайне тяжелых условий, эти районы малоизучены. В связи с опасностью глобального потепления только в последние несколько лет начаты серьезные исследования этих залеждей парниковых газов и первые результаты просто шокируют.

В Архангельск из большого круиза вернулось научно-исследовательское судно "Академик Келдыш".

Вот что говорят участники экспедиции:
"Космические эмоции бурлят, словно метан в полярных морях – именно парниковым газам в вечной мерзлоте была посвящена большая часть экспедиции. Даже капитан «Келдыша» признается: этот поход имеет шансы войти в учебники истории.

Юрий Горбач – капитан научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш»: «Море Лаптевых мы смотрели. Там небольшие выбросы газа, там пузырёк раз, два, три. А в Восточно-Сибирском сейчас нашли – там по метра три-четыре в диаметре, просто вот бурлит вода, идёт газ – такого мы не видели раньше»."

http://neolit-rie.ru/novosti/v-arhangelsk-iz-bolshogo-kruiza-vernulos-nauchno-issledovatelskoe-sudno/

Результаты научной экспедиции - первой для оценки метановых выбросов - будут значительно позднее. Но уже сейчас, по визуальным наблюдения, ясно - метан-газгидратное ружьё выстрелило.

Газовые гидраты (также гидраты природных газов или клатраты) — кристаллические соединения, образующиеся при определённых термобарических условиях из воды и газа. Название «клатраты» (от лат. clat(h)ratus — «закрытый решёткой, посаженный в клетку»), было дано Пауэллом в 1948 году. Гидраты газа относятся к нестехиометрическим соединениям, то есть соединениям переменного состава.

Впервые гидраты газов (сернистого газа и хлора) наблюдали ещё в конце XVIII века Дж. Пристли, Б. Пелетье и В. Карстен. Первые описания газовых гидратов были приведены Г. Дэви в 1810 году (гидрат хлора). В 1823 г. Фарадей приближённо определил состав гидрата хлора, в 1829 г. Левит обнаружил гидрат брома, а в 1840 г. Вёлер получил гидрат H2S. К 1888 году П. Виллар получает гидраты CH4, C2H6, C2H4, C2H2 и N2O.

Клатратная природа газовых гидратов подтверждена в 1950-е гг. после рентгеноструктурных исследований Штакельберга и Мюллера, работ Полинга, Клауссена.

В 1940-е годы советские учёные высказывают гипотезу о наличии залежей газовых гидратов в зоне вечной мерзлоты (Стрижов, Мохнаткин, Черский). В 1960-е годы они же обнаруживают первые месторождения газовых гидратов на севере СССР. Одновременно с этим возможность образования и существования гидратов в природных условиях находит лабораторное подтверждение (Макогон).

С этого момента газовые гидраты начинают рассматриваться как потенциальный источник топлива. По различным оценкам, запасы земных углеводородов в гидратах составляют от 1,8⋅105 до 7,6⋅109 км³ Выясняется их широкое распространение в океанах и криолитозоне материков, нестабильность при повышении температуры и понижении давления.

В 1969 г. началась разработка Мессояхского месторождения в Сибири, где, как считается, впервые удалось (по чистой случайности) извлечь природный газ непосредственно из гидратов (до 36 % от общего объёма добычи по состоянию на 1990 г.).

Сейчас природные газовые гидраты приковывают особое внимание как возможный источник ископаемого топлива, а также участник изменений климата.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Газовые_гидраты

Гипотеза о метангидратном ружье (англ. clathrate gun hypothesis) — обобщённое наименование для серии гипотез о том, что растущая температура океана (и/или падение его уровня) может запустить внезапное высвобождение метана из отложений гидратов метана под морским дном, что, ввиду того, что метан является сильным парниковым газом, в свою очередь приведёт к дальнейшему росту температур и дальнейшей дестабилизации гидратов метана — в результате запуская самоусиливающийся процесс, в той же мере неостановимый, как уже начавшийся выстрел из ружья.

В своей исходной форме гипотеза предполагает, что «метангидратное ружьё» может привести к самоусиливающемуся внезапному глобальному потеплению в течение времени, меньшего, чем время человеческой жизни, и могло быть причиной периодов потепления в течение и в конце последнего ледникового периода. Это предположение впоследствии не подтвердилось. Однако ряд более поздних исследований показывает, что самоусиливающееся разложение метангидратов могло приводить к резким изменениям океана и атмосферы Земли несколько раз в прошлом в течение промежутков времени в десятки тысяч лет; наиболее заметно среди этих событий массовое пермское вымирание, произошедшее 251 миллион лет назад, когда вымерло 96 % видов земных организмов.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Гипотеза_о_метангидратном_ружье

Суммарные объемы метан-газгидратов в океанах оцениваются не менее чем в 10 000 гигатонн углерода, что в 250 раз превышает суммарный объем всего углерода, содержащегося в лесах планеты!

Не менее драматично обстоят дела и на суше. Современные оценки российских ученых-гляциологов, работающих с полярной тундрой, увеличили в несколько раз потенциальные запасы метана, запасённого почвами едома и других почв мамонтовой лесостепи - до 1600 гигатонн углерода. Причём, в отличие от газгидратов северных океанов, этот метан может высвободиться из своего природного резервуара буквально в течении 10-20 лет. Уже сейчас повсеместно наблюдаются спонтанные выбросы метана и других углеводородов в виде пузырей и целых фонтанов газа, в основном из озёр и болот.
Вот что пишет об этом участник экспедиции в "плейстоценовый парк Якутии":

"Углекислый газ считается «главным», но метан по парниковым эффектам в 20 раз мощнее. Есть много мест, где мерзлота оттаивает в анаэробных условиях — во всех термокарстовых озерах, где мерзлота тает под водой.
Раньше, 25 лет назад, озер, как источников метана, не было. В наших озёрах в любое место ткни палку — мощное бурление. До 60 литров метана на квадратный метр.
Метан чувствителен к давлению. Пересыщенная метаном толща выглядит как сыр. Чтобы спровоцировать выделение метана — достаточно топнуть ногой или палкой ткнуть.
Если подкараулить такую погоду, чтобы была низкая вода и не было волн, то на арктических морях можно увидеть хорошее метановыделение.
В реках это повсеместно — как только падает уровень — пузырьки со всех мест. А в озерах уровень стабильный. В них метаногенез привязан к атмосферному давлению. как низкое давление — так выделение метана. А низкое давление — это обычно ветер, дождь, циклон, шторм, т.е. низкая видимость."

https://habr.com/ru/post/447942/

(спасибо за ссылку Сергею Терехову https://fishki.net/profile/990239)

Метан в 22 раза опаснее для потепления, чем СО2.

В ближайшие 2 десятилетия будет выброшено в атмосферу порядка 1000 - 3000 гигатонн метана, что соответствует примерно 22 000 - 66 000 гигатонн СО2, что примерно соответствует 700 - 2000 годам выбросов СО2, сделанным человеком по уровню индустриальной эпохи.

Если это произойдет (а это уже начало происходить), то глобальные температуры быстро повысятся не на жалкие 2-3 градуса, а на не менее чем 10-15 градусов Цельсия.

Чем это грозит планете и нам, как цивилизации - в следующей статье.

Продолжение следует.