Российские учёные прогнозируют рост выбросов океанического метана

Метангидраты – соединения, в которых молекулы метана находятся в 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. 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 Гт 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.

Источник информации:

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.