Метановый дымоход

Метановый дымоход или газовый дымоход — это восходящий столб природного газа , в основном метана , внутри столба воды или отложений . Контраст физических свойств газовой фазы и окружающей воды делает такие трубы видимыми в океанографических и геофизических данных. В некоторых случаях пузырьки газа, выпущенные на морское дно, могут раствориться до того, как достигнут поверхности океана, но повышенную концентрацию углеводородов все же можно измерить с помощью химико-океанографических методов.

Идентификация

В некоторых местах северного побережья России метан, поднимающийся со дна моря на поверхность, вызвал вспенивание моря. ^{[ 1 ]} Однако большинство метановых дымоходов не оставляют таких видимых следов на поверхности моря. Вместо этого шлейфы идентифицируются по сочетанию химических и физических океанографических и геологических данных. ^{[ 2 ]} Шлейфы пузырьков метана, будь то в толще воды или в донных отложениях, имеют меньшую плотность и скорость звука, чем окружающая вода. Таким образом, эти шлейфы можно визуализировать с помощью различных акустических методов, включая данные сейсмических отражений и обычные эхолоты . Растворенный метан обычно идентифицируется с помощью широко распространенного химического анализа проб воды, включая хроматографию газов, извлеченных из свободного пространства проб морской воды, взятых на глубине (верхнее пространство — это пространство над образцом в герметичном контейнере, которое образуется, когда более высокая температура и более низкое давление позволяют газам выйти из решения). Непрерывные измерения концентрации метана в морской воде могут проводиться находящимися на ходу судами с помощью полостной спектроскопии .

Ассоциация с изменением климата

Крупные залежи замороженного метана при оттаивании выделяют газ в окружающую среду. ^{[ 3 ]} В случае подводной вечной мерзлоты метан может растворяться в морской воде до того, как достигнет поверхности; однако в ряде мест по всему миру эти метановые трубы выбрасывают газ прямо в атмосферу , способствуя глобальному потеплению . ^{[ 4 ]} Исследовательские группы в Арктике измерили концентрацию метана, которая оказалась самой высокой за всю историю наблюдений в летнее время. ^{[ 5 ]} Таяние подводной вечной мерзлоты влияет на выделение метана двумя способами: таяние органических веществ, захваченных в вечной мерзлоте, высвобождает метан и углекислый газ по мере разложения, а метан в газообразном или твердом виде под оттаивающей вечной мерзлотой просачивается сквозь теперь уже мягкую почву и уходит в атмосфера. ^{[ 6 ]} В рамках Международного исследования сибирского шельфа, в ходе которого изучались выбросы метана в Арктике , ученые обнаружили, что концентрации метана, выбрасываемого из подводных труб и просачиваний, часто в 100 раз превышают фоновые уровни, а способность метана к улавливанию тепла в 20 раз выше, чем у углекислого газа. . ^{[ 7 ]}

Морская жизнь

Метановые трубы играют важную роль в морской жизни, создавая химические отложения, которые являются средой обитания для множества форм жизни. ^{[ 8 ]} Эти высокопродуктивные экосистемы встречаются в самых разных морских геологических условиях по всему миру. ^{[ 9 ]} Дымоходы кишат организмами, питающимися метаном и сульфидами , выделяющимися из дымоходов. ^{[ 10 ]} Жизнь, окружающая морские метановые трубы, поглощает 90% выделяемого метана, не позволяя ему попасть в атмосферу. ^{[ 11 ]} Микробы вокруг метановых труб составляют основу всей пищевой сети; эти микробы являются хемолитотрофами и поэтому не нуждаются в солнечном свете или кислороде для выживания. ^{[ 12 ]} Морские метановые трубы производят минералы, которые удобряют океан, создавая оптимальные места нереста для глубоководных акул и других рыб. ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]} Здесь также обитают глубоководные крабы, креветки, мидии, моллюски и другие моллюски. Пространство жизни и экосистем, которые создают эти жерла, до сих пор в значительной степени не исследовано. ^{[ 15 ]}

Нефтяные провинции

При разведке углеводородов газовые трубы, выявленные по данным сейсмических отражений, являются индикатором активной миграции газа. ^{[ 16 ]} и действующая нефтяная система .

Деревья как метановые трубы

Деревья в болотистых , низинных районах могут проводить метан, образующийся в почве, через стебли и листья. другие растения болот и топей Подобным же образом действуют и . Недавние исследования в тропических лесах Амазонки назвали деревья «огромным дымоходом для откачки метана». ^{[ 17 ]} Результаты показали, что тропические леса Амазонки выбрасывают около 40 миллионов тонн метана в год, столько же, сколько и все арктические системы вечной мерзлоты. ^{[ 18 ]} Когда большие части бассейна Амазонки затопляются, они создают идеальные условия для производства метана в больших количествах. ^{[ 19 ]} Поток метана является результатом абиотических факторов, таких как влажность почвы и климат. Как видно на рисунке 2, дерево Quercus cerris в Венгрии, растение с прохладным климатом, требующее умеренной влажности почвы, может содержать легковоспламеняющиеся концентрации метана, выделяемого хитрым стеблем. ^{[ 20 ]}^{[ 21 ]}

Деревья — не единственные растения, которые действуют как дымоходы для метана; однако исследования показали, что виды с большим объемом корней и биомассой, как правило, демонстрируют более сильный эффект дымохода, а выбросы метана видами растений увеличиваются из-за повышения уровня грунтовых вод . ^{[ 22 ]}

Известные сайты

Северное побережье России
Гольфо Дульсе , Коста-Рика
Берингово море ^{[ 23 ]}
Северное побережье Сибири ^{[ 24 ]}
Кадисский залив ^{[ 25 ]}
Бассейн Джоэцу, Япония ^{[ 26 ]}^{[ 27 ]}^{[ 28 ]}

См. также

Ссылки

^ «Yale Environment 360: Многочисленные метановые «дымоходы», обнаруженные судном в российской Арктике» . E360.yale.edu. 23 сентября 2008 г. Архивировано из оригинала 14 июня 2010 г. Проверено 30 июля 2010 г.
^ «Взаимодействие климата и гидратов» . usgs.gov . Геологическая служба США . Проверено 31 августа 2016 г.
^ Коннор, С. (23 сентября 2008 г.). «Эксклюзив: метановая бомба замедленного действия» . Независимый . Лондон . Проверено 3 апреля 2010 г.
^ «О, льдина! Таяние льда выделяет миллионы тонн метана» . Трессугар.com. 24 сентября 2008 г. Проверено 30 июля 2010 г.
^ «Ученые обнаружили повышенный уровень метана в Северном Ледовитом океане» . ScienceDaily . Проверено 21 марта 2021 г.
^ «Ученые обнаружили повышенный уровень метана в Северном Ледовитом океане» . ScienceDaily . Проверено 21 марта 2021 г.
^ «Бомба замедленного действия в Арктике?» . Национальная федерация дикой природы . Проверено 21 марта 2021 г.
^ «Гидротермальные источники, выходы метана играют огромную роль в морской жизни, глобальном климате» . физ.орг . Проверено 17 марта 2021 г.
^ Левин, Лиза А.; Бако, Эми Р.; Боуден, Дэвид А.; Колако, Ана; Кордес, Эрик Э.; Кунья, Марина Р.; Демопулос, Аманда В.Дж.; Гобин, Джудит; Групе, Бенджамин М.; Ле, Дженнифер; Метаксас, Анна (2016). «Гидротермальные источники и выходы метана: переосмысление сферы влияния» . Границы морской науки . 3 . дои : 10.3389/fmars.2016.00072 . ISSN 2296-7745 .
^ «Гидротермальные источники, выходы метана играют огромную роль в морской жизни, глобальном климате» . физ.орг . Проверено 17 марта 2021 г.
^ «Гидротермальные источники, выходы метана играют огромную роль в морской жизни, глобальном климате» . физ.орг . Проверено 17 марта 2021 г.
^ Гай, Эллисон. «Подпитываемые метаном, странные животные процветают в глубоководных «джакузи» » . Океана . Проверено 21 марта 2021 г.
^ «Гидротермальные источники, выходы метана играют огромную роль в морской жизни, глобальном климате» . физ.орг . Проверено 17 марта 2021 г.
^ Гай, Эллисон. «Подпитываемые метаном, странные животные процветают в глубоководных «джакузи» » . Океана . Проверено 21 марта 2021 г.
^ «Гидротермальные источники, выходы метана играют огромную роль в морской жизни, глобальном климате» . физ.орг . Проверено 17 марта 2021 г.
^ Шрут, Б.М.; Шюттенхельм RTE (2003). «Проявление мелководного газа в нидерландском Северном море» . Нидерландский журнал геонаук . 82 (1): 91–105. Бибкод : 2003NJGeo..82...91S . дои : 10.1017/S0016774600022812 .
^ «Ученые сосредоточили внимание на деревьях как на удивительно большом источнике метана» . Йель E360 . Проверено 22 марта 2021 г.
^ «Ученые сосредоточили внимание на деревьях как на удивительно большом источнике метана» . Йель E360 . Проверено 22 марта 2021 г.
^ «Деревья поймы Амазонки выделяют столько же метана, сколько все океаны Земли вместе взятые» . ScienceDaily . Проверено 22 марта 2021 г.
^ Кови, Кристофер Р.; Мегонигал, Дж. Патрик (апрель 2019 г.). «Производство и выбросы метана деревьями и лесами» . Новый фитолог . 222 (1): 35–51. дои : 10.1111/nph.15624 . ISSN 0028-646X . ПМИД 30521089 . S2CID 54552281 .
^ «Quercus cerris – Европейская программа лесных генетических ресурсов EUFORGEN» . www.euforgen.org . Проверено 22 октября 2023 г.
^ Бхуллар, Гурбир С; Иравани, Маджид; Эдвардс, Питер Дж; Олде Вентеринк, Гарри (8 сентября 2013 г.). «Перенос метана и выбросы из почвы под влиянием уровня грунтовых вод и сосудистых растений» . БМК Экология . 13 (1): 32. Бибкод : 2013BMCE...13...32B . дои : 10.1186/1472-6785-13-32 . ISSN 1472-6785 . ПМЦ 3847209 . ПМИД 24010540 .
^ «Количественная оценка содержания метана в скоплениях природного газа и газовых гидратов в глубоководных бассейнах Берингова моря, Джинджер А. Барт, Дэвид В. Шолл и Джонатан Р. Чайлдс; № 90035 (2004)» . Searchanddiscovery.net . Проверено 30 июля 2010 г.
^ Джеймс Рандерсон, научный корреспондент (23 сентября 2008 г.). «Выбросы метана у сибирского побережья вызывают беспокойство по поводу стремительного изменения климата | Окружающая среда | Guardian.co.uk» . Лондон: Гардиан . Проверено 30 июля 2010 г. {{cite news}}: |author= имеет общее имя ( справка )
^ Magalhães et al., (2012) Процессы образования аутигенных карбонатов метана из Кадисского залива. Осадочная геология, 243–244, стр. 155–168.
^ Снайдер, Глен Т.; Сано, Юджи; Такахата, Наото; Мацумото, Ре; Какизаки, Ёсихиро; Томару, Хитоши (05 марта 2020 г.). «Магматические флюиды играют роль в развитии активных газовых труб и массивных газовых гидратов в Японском море» . Химическая геология . 535 : 119462. Бибкод : 2020ЧГео.53519462С . doi : 10.1016/j.chemgeo.2020.119462 . ISSN 0009-2541 .
^ Аояма, К.; Мацумото, Р.; Окуда, Ю.; Исида, Ю.; Хирута, А.; Сунамура, М.; Нумамани, Х.; Томару, Х.; Снайдер, Г.; Комацубара, Дж.; Такеучи, Р. (ноябрь 2004 г.). «Акустическая съемка метановых шлейфов с помощью количественного эхолота в восточной окраине Японского моря». Oceans '04 MTS/IEEE Techno-Ocean '04 (кат. номер IEEE 04CH37600) . Тезисы докладов заседания АГУ. Том. 2. стр. 1004–1009. Бибкод : 2004AGUFMPP11B0576A . дои : 10.1109/oceans.2004.1405646 . ISBN 0-7803-8669-8 . S2CID 9512671 .
^ Мацумото, Р.; Томару, Х.; Такеучи, Л.; Хирута, А.; Ишизаки, О.; Аояма, К.; Матияма, Х.; Гото, Т. (декабрь 2007 г.). «Типы и эволюция газогидратной системы вдоль тектонически активных зон западной части Тихого океана: Нанкайский прогиб против восточной окраины Японского моря». АГУФМ 2007 : ОС12А–01. Бибкод : 2007AGUFMOS12A..01M .

Внешние ссылки

IFM-GEOMAR, Киль, Германия, фотография горящего льда
Гидраты метана - обсуждается финансирование правительством США исследований гидратов метана.
Есть ли залежи метана под водой? Выбросит ли глобальное потепление метан в атмосферу?
Метан просачивается со дна Арктики
Самая опасная игра энергетики , журнал Forbes , 2 сентября 2008 г.
Метановая бомба замедленного действия , The Independent , 23 сентября 2008 г.
Гидраты метана: природная опасность или природный ресурс?

[1] «Yale Environment 360: Многочисленные метановые «дымоходы», обнаруженные судном в российской Арктике» . E360.yale.edu. 23 сентября 2008 г. Архивировано из оригинала 14 июня 2010 г. Проверено 30 июля 2010 г.

[2] «Взаимодействие климата и гидратов» . usgs.gov . Геологическая служба США . Проверено 31 августа 2016 г.

[Connor-3] Коннор, С. (23 сентября 2008 г.). «Эксклюзив: метановая бомба замедленного действия» . Независимый . Лондон . Проверено 3 апреля 2010 г.

[4] «О, льдина! Таяние льда выделяет миллионы тонн метана» . Трессугар.com. 24 сентября 2008 г. Проверено 30 июля 2010 г.

[5] «Ученые обнаружили повышенный уровень метана в Северном Ледовитом океане» . ScienceDaily . Проверено 21 марта 2021 г.

[6] «Ученые обнаружили повышенный уровень метана в Северном Ледовитом океане» . ScienceDaily . Проверено 21 марта 2021 г.

[7] «Бомба замедленного действия в Арктике?» . Национальная федерация дикой природы . Проверено 21 марта 2021 г.

[8] «Гидротермальные источники, выходы метана играют огромную роль в морской жизни, глобальном климате» . физ.орг . Проверено 17 марта 2021 г.

[9] Левин, Лиза А.; Бако, Эми Р.; Боуден, Дэвид А.; Колако, Ана; Кордес, Эрик Э.; Кунья, Марина Р.; Демопулос, Аманда В.Дж.; Гобин, Джудит; Групе, Бенджамин М.; Ле, Дженнифер; Метаксас, Анна (2016). «Гидротермальные источники и выходы метана: переосмысление сферы влияния» . Границы морской науки . 3 . дои : 10.3389/fmars.2016.00072 . ISSN 2296-7745 .

[10] «Гидротермальные источники, выходы метана играют огромную роль в морской жизни, глобальном климате» . физ.орг . Проверено 17 марта 2021 г.

[11] «Гидротермальные источники, выходы метана играют огромную роль в морской жизни, глобальном климате» . физ.орг . Проверено 17 марта 2021 г.

[12] Гай, Эллисон. «Подпитываемые метаном, странные животные процветают в глубоководных «джакузи» » . Океана . Проверено 21 марта 2021 г.

[13] «Гидротермальные источники, выходы метана играют огромную роль в морской жизни, глобальном климате» . физ.орг . Проверено 17 марта 2021 г.

[14] Гай, Эллисон. «Подпитываемые метаном, странные животные процветают в глубоководных «джакузи» » . Океана . Проверено 21 марта 2021 г.

[15] «Гидротермальные источники, выходы метана играют огромную роль в морской жизни, глобальном климате» . физ.орг . Проверено 17 марта 2021 г.

[Schroot-16] Шрут, Б.М.; Шюттенхельм RTE (2003). «Проявление мелководного газа в нидерландском Северном море» . Нидерландский журнал геонаук . 82 (1): 91–105. Бибкод : 2003NJGeo..82...91S . дои : 10.1017/S0016774600022812 .

[17] «Ученые сосредоточили внимание на деревьях как на удивительно большом источнике метана» . Йель E360 . Проверено 22 марта 2021 г.

[18] «Ученые сосредоточили внимание на деревьях как на удивительно большом источнике метана» . Йель E360 . Проверено 22 марта 2021 г.

[19] «Деревья поймы Амазонки выделяют столько же метана, сколько все океаны Земли вместе взятые» . ScienceDaily . Проверено 22 марта 2021 г.

[20] Кови, Кристофер Р.; Мегонигал, Дж. Патрик (апрель 2019 г.). «Производство и выбросы метана деревьями и лесами» . Новый фитолог . 222 (1): 35–51. дои : 10.1111/nph.15624 . ISSN 0028-646X . ПМИД 30521089 . S2CID 54552281 .

[21] «Quercus cerris – Европейская программа лесных генетических ресурсов EUFORGEN» . www.euforgen.org . Проверено 22 октября 2023 г.

[22] Бхуллар, Гурбир С; Иравани, Маджид; Эдвардс, Питер Дж; Олде Вентеринк, Гарри (8 сентября 2013 г.). «Перенос метана и выбросы из почвы под влиянием уровня грунтовых вод и сосудистых растений» . БМК Экология . 13 (1): 32. Бибкод : 2013BMCE...13...32B . дои : 10.1186/1472-6785-13-32 . ISSN 1472-6785 . ПМЦ 3847209 . ПМИД 24010540 .

[23] «Количественная оценка содержания метана в скоплениях природного газа и газовых гидратов в глубоководных бассейнах Берингова моря, Джинджер А. Барт, Дэвид В. Шолл и Джонатан Р. Чайлдс; № 90035 (2004)» . Searchanddiscovery.net . Проверено 30 июля 2010 г.

[24] Джеймс Рандерсон, научный корреспондент (23 сентября 2008 г.). «Выбросы метана у сибирского побережья вызывают беспокойство по поводу стремительного изменения климата | Окружающая среда | Guardian.co.uk» . Лондон: Гардиан . Проверено 30 июля 2010 г. {{cite news}}: |author= имеет общее имя ( справка )

[25] Magalhães et al., (2012) Процессы образования аутигенных карбонатов метана из Кадисского залива. Осадочная геология, 243–244, стр. 155–168.

[26] Снайдер, Глен Т.; Сано, Юджи; Такахата, Наото; Мацумото, Ре; Какизаки, Ёсихиро; Томару, Хитоши (05 марта 2020 г.). «Магматические флюиды играют роль в развитии активных газовых труб и массивных газовых гидратов в Японском море» . Химическая геология . 535 : 119462. Бибкод : 2020ЧГео.53519462С . doi : 10.1016/j.chemgeo.2020.119462 . ISSN 0009-2541 .

[27] Аояма, К.; Мацумото, Р.; Окуда, Ю.; Исида, Ю.; Хирута, А.; Сунамура, М.; Нумамани, Х.; Томару, Х.; Снайдер, Г.; Комацубара, Дж.; Такеучи, Р. (ноябрь 2004 г.). «Акустическая съемка метановых шлейфов с помощью количественного эхолота в восточной окраине Японского моря». Oceans '04 MTS/IEEE Techno-Ocean '04 (кат. номер IEEE 04CH37600) . Тезисы докладов заседания АГУ. Том. 2. стр. 1004–1009. Бибкод : 2004AGUFMPP11B0576A . дои : 10.1109/oceans.2004.1405646 . ISBN 0-7803-8669-8 . S2CID 9512671 .

[28] Мацумото, Р.; Томару, Х.; Такеучи, Л.; Хирута, А.; Ишизаки, О.; Аояма, К.; Матияма, Х.; Гото, Т. (декабрь 2007 г.). «Типы и эволюция газогидратной системы вдоль тектонически активных зон западной части Тихого океана: Нанкайский прогиб против восточной окраины Японского моря». АГУФМ 2007 : ОС12А–01. Бибкод : 2007AGUFMOS12A..01M .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]