Ученые говорят, что большое количество метана может задерживаться под вечной мерзлотой и может выйти наружу, как только она оттает. Исследования на Шпицбергене показывают, что метан мигрирует под вечную мерзлоту. Вечная мерзлота в низинных районах богата льдом и снегом, которые могут эффективно задерживать метан, в то время как горные районы с меньшим количеством снега и льда, по-видимому, более восприимчивы к проникновению метана. Если вечная мерзлота оттает слишком сильно, выбросы парниковых газов могут выйти наружу, что приведет к дальнейшему повышению температуры.
Миллионы кубических метров метана заперты под вечной мерзлотой Шпицбергена, и ученые теперь узнали, что метан может мигрировать и улетучиваться в холодное хранилище вечной мерзлоты. Массовый побег может запустить цикл потепления, который приведет к резкому увеличению выбросов метана: потепление приведет к таянию вечной мерзлоты, вызывая утечку большего количества газа, вызывая таяние большего количества вечной мерзлоты и высвобождая больше газа. Поскольку геология и ледниковая история Шпицбергена очень похожи на геологию и историю ледников других регионов Арктики, вполне вероятно, что эти мигрирующие месторождения метана существуют где-то в Арктике.
«Метан является мощным парниковым газом», — сказал доктор Томас Бирчалл из Университетского центра Шпицбергена и ведущий автор исследования в журнале Frontiers in Earth Science. «В настоящее время утечка метана из-под вечной мерзлоты очень низка, но такие факторы, как отступление ледников и таяние вечной мерзлоты, могут «приоткрыть крышку» в будущем.
Вечная мерзлота — слой, который остается ниже нуля градусов по Цельсию в течение двух и более лет, — обычное явление на Шпицбергене. Однако оно не является равномерным и непрерывным. К западу от Шпицбергена температура выше из-за океанских течений, поэтому вечная мерзлота там тоньше и может быть более неоднородной. Вечная мерзлота в высокогорьях более сухая и проницаемая, а в низинах вечная мерзлота более смачивается льдом. Подземные породы часто являются источниками ископаемого топлива, а высвобождаемый метан задерживается в вечной мерзлоте. Однако даже в условиях сплошной вечной мерзлоты некоторые географические особенности могут способствовать выходу газов.
Основание вечной мерзлоты трудно изучать, поскольку оно труднодоступно. Однако за прошедшие годы компании, занимающиеся добычей ископаемого топлива, пробурили множество скважин в вечной мерзлоте. Исследователи использовали исторические данные коммерческих и исследовательских скважин для составления карты вечной мерзлоты Шпицбергена и определения областей скопления вечномерзлого газа.
«Мы с моим наставником Кимом изучили множество исторических данных по скважинам на Шпицбергене», — сказал Бирчалл. «Ким заметил повторяющуюся тему — скопление газа на дне вечной мерзлоты».
Нагревание бурового раствора для предотвращения замерзания ствола скважины часто влияет на начальные измерения температуры. Но, изучая тенденции измерения температуры и мониторинга скважин с течением времени, ученые обнаружили слой вечной мерзлоты. Они также изучили нарастание льда в стволе скважины, изменения в шламе, образующемся во время бурения, и изменения в измерениях фонового газа.
Скважинные мониторы обнаружили приток газа в ствол скважины, что указывает на скопление газа под вечной мерзлотой, а также аномальные измерения давления, позволяющие предположить, что замороженная вечная мерзлота действует как уплотнение. В других случаях газ не обнаруживается, хотя вечная мерзлота и подстилающая геология подходят для улавливания газа, а горные породы являются известными источниками углеводородов, что позволяет предположить, что добытый газ мигрировал.
Ученые подчеркивают, что скопления газа встречаются гораздо чаще, чем ожидалось. Из 18 скважин по разведке углеводородов, пробуренных на Шпицбергене, восемь показали вечную мерзлоту, а половина из них обнаружила скопления газа.
Бирчалл сказал: "Все буровые скважины, которые обнаруживают газовые резервуары, являются случайными - для сравнения, вероятность успеха бурения разведочных скважин на углеводороды, специально нацеленных на резервуары в более типичных средах, значительно ниже 50 процентов. Подобные ситуации кажутся обычными. Совсем недавно в Лонгйирбюене интересным примером была скважина, пробуренная недалеко от аэропорта. Бурильщики услышали, как в скважине что-то пузырится, поэтому мы решили пойти посмотреть и установили простую сигнализацию, которая использовалась для определения масштаба взрыва метана. - и когда мы разместили сигнализацию над стволом скважины, сигнализация сработала немедленно».
Исследования экспертов показывают, что по мере потепления климата активный слой вечной мерзлоты — верхние один-два метра, где она сезонно оттаивает и повторно замерзает, — расширяется. Однако мало что известно о том, как глубже изменяется вечная мерзлота. Чтобы понять это, необходимо понять течение жидкостей под вечной мерзлотой. Если вечно замороженная вечная мерзлота станет тоньше и фрагментированнее, метан с большей вероятностью будет мигрировать и ускользать, что потенциально может ускорить глобальное потепление и усугубить климатический кризис.
Источник составления: ScitechDaily.