Поверителност и бисквитки

Този сайт използва бисквитки. Продължавайки, вие се съгласявате с тяхното използване. Научете повече, включително как да контролирате бисквитките.

големи

(Шведският ледоразбивач Оден - сега дом на 80 учени и тонове оборудване от изследователската експедиция SWERUS 2014, насочена към измерване на изпускането на метан от морското дъно в цяла Арктика това лято. Сред учените, ръководещи експедицията, е Игор Семилетов, чиято експедиция през 2011 г. откри 1 километър широки струи метан, изпускащи се от пода на Източносибирския арктически шелф. Източник на изображението: Commons.)

SWERUS-C3 са документирали по-ранни експедиции обширно изпускане на метан от подводната система към атмосферата над Източносибирския арктически шелф. В тази експедиция на Oden събрахме силен екип, който да оцени тези изпускания на метан по-подробно от всякога, за да подобри значително нашето общо разбиране за източниците на метан и функционирането на системата. Това е информация, която е от решаващо значение, за да можем да предоставим научни оценки за това как тези освобождавания на метан могат да се развиват в бъдеще (подчертаването е добавено). - Örjan Gustafsson

През последните няколко години Арктика преживява нашествие.

Излизайки от Гълфстрийм, пулс с по-топла от нормалната вода разпространение на север покрай Исландия и в Баренцово море. Там той се гмурна под повърхността на сладка вода и отстъпващ морски лед, потъвайки на дълбочина около 200-500 метра, където се концентрира, отдавайки топлина на целия воден стълб. Завивайки надясно по Сибирския континентален шелф, той премина през средните водни зони на Кара. И накрая, той навлезе в Лаптев и там се допира до надолу склоновете на подводния континентален регион.

Докато температурите на водата в тези дълбочини се затоплят, изследователите започнаха да се чудят дали ще предизвикат дестабилизация на запасите от метанхидрат, заключени в по-дълбоки води по границата на шелфа. И сега една нова експедиция може да е открила доказателства, че точно такова събитие продължава.

Метанови хидрати и смущаващи изпускания от източносибирския арктически шелф

Океанските метанови хидрати се образуват, когато метанът върху или под морското дъно замръзне в кристална ледена решетка. Това е хибридна водно-метанова смес, която остава стабилна само при по-високо подводно налягане и по-ниски температури. Обикновено океанските хидрати се образуват на голяма дълбочина (около 600 метра или по-дълбока), където комбинацията от високо налягане и ниска температура са преобладаващият фактор на околната среда. Но по-студената Арктика понякога е изключение от това общо правило.

През последните години дълбокото затопляне на океана, дължащо се на промените в климата, се ускори. Опасява се, че това затопляне може да отключи огромни запаси от метан, залегнали по дълбокото морско дъно или в по-уязвимите зони на склоновете на континенталния шелф.

Страхува се също, че това затопляне е започнало процес на освобождаване на метан по уникална подводна характеристика, наречена Източносибирски арктически шелф (ESAS). Там се предполага, че повишаващите се температури са ускорили размразяването на подводните вечни замръзвания.

Съхраняваните замразени вечни замръзвания биологично генерират газообразен метан на дълбочина 10-80 метра. Запасите от метан хидрат са заключени на дълбочина, започваща на около 100 метра. Потопени под само няколкостотин фута вода, тези запаси от метан са много по-плитки и следователно са в естествено нестабилна зона.

Зоната на Източно Сибирско море е уникална поради факта, че едва наскоро беше наводнена, в геоложки план. Замръзналата вечна лед е почивала под водите на Северния ледовит океан от края на последната ледникова епоха и голяма част от нея е останала замръзнала поради студените арктически условия. Но причинените от човека климатични промени карат все по-топли и по-топли води в арктическата среда.

(Повишени нива на метан в атмосферата над Източно Сибирско и Лаптево море през октомври 2013 г. Източник на изображението: Арктически новини чрез Methane Tracker)

С напредването на затоплянето през първото десетилетие на 21-ви век, изследователите наблюдават това, което изглежда е все по-голямо освобождаване на метан от тези запаси за вечно замръзване. През 2011 г. шлейфове от морското дъно, простиращи се на 1 километър, бяха наблюдавани от арктическа експедиция, ръководена от Игор Симилетов и Наталия Шакова. Оказа се, че 250 до 500 гигатона въглерод, заключени в леда в този плитък океан, се дестабилизират и освобождават от морското дъно като метан.

Освобождаване на метан хидрат по време на минали събития в оранжерията

Въпреки че запасът от въглерод и метан ESAS е може би един от най-уязвимите към причиненото от човека затопляне, се смята, че далеч по-голямото количество метанхидрат е заключено в кристални ледени решетъчни структури по континенталните системи на склоновете на света и в дълбоките океански среди в света . Тъй като Земята се охлажда през по-голямата част от 55 милиона години, сега се смята, че там се е натрупал огромен запас от въглерод като метан. Общо в този огромен магазин се изчислява между 3000 и 10 000 гигатона въглерод.

(Метанови мехурчета в близост до повърхността на морето Лаптев, както се наблюдава от експедицията SWERUS миналата седмица. Тези мехурчета излизат от дестабилизиращите метанови хидрати по зоната на външния континентален склон на Лаптев. Източник на изображението: Университет в Стокхолм.)

Науката за глобалното затопляне, особено науката, свързана с палеоклимата, показва, че затоплянето на земните системи има тенденция да изхвърля много топлина в дълбокия океан. Интерфейсът на океана по океана по екватора се затопля и става солен поради засилено изпаряване. По-топлата, по-солена вода потъва, отвеждайки топлината в дълбокия океан. На полюсите топенето на ледената покривка изпраща вълна от прясна вода по океанската повърхност. Прясната вода действа като изолатор между атмосферата и водата, като заключва топлата вода под повърхността и я изтласква към дъното. Този процес, наречен океанска стратификация, е, наред с други неща, машина за топлообмен на океана, която превръща дъното на океана в предизвикана от затопляне къща на ужасите.

Очакваме подобен процес да бъде задействан чрез затопляне на човека.

В крайна сметка тази комбинация от сили води до сблъсък на топла вода със запаси от замръзнал метан и служи като механизъм за тяхното дестабилизиране. Ако дори част от този дълбок океански метан удари въздуха, това може допълнително да ускори и без това широкото затопляне.

Днес може би сме в началото на точно този вид процес.

Големи метанови шлейфове, открити по границата на склона на Лаптев

Миналата седмица беше установено, че големи струи метан излизат от външното дъно на морето Лаптев в граничната зона, където дъното се изкачва нагоре, за да се срещне с Източносибирския арктически шелф. Изследователи на кораба за научно изследване Oden откриха:

бяха документирани повишени нива на метан, около десет пъти по-високи от фоновата морска вода, [които] ... докато се изкачвахме по стръмния континентален склон на станции на дълбочина 500 и 250 m.

Експедиционни изследователи отбелязват:

Това беше донякъде изненада. Въпреки че има много спекулации относно уязвимостта на редовните морски хидрати (замразен метан, образуван поради високо р [налягане] и ниска Т [температура]) по арктическия ръб, много малко реални наблюдения на изпусканията на метан поради срутването на арктическия морски горски склон направени са хидрати.

(Море на Лаптев без лед на 28 юли 2014 г. Миналата седмица изследователите откриха километров шлейф метан, който извира от морското дъно на континенталния шелф в тези типично замръзнали води. Източник на изображението: LANCE-MODIS.)

Като цяло размерът на зоната на изпускане беше доста голям, обхващащ няколко километра морско дъно и включващ над 100 места за просмукване на метан:

Използвайки сонар за средно ниво на водата, ние начертахме площ от няколко километра, където мехурчета запълваха водния стълб от дълбочини от 200 до 500 m. През предходните 48 часа сме извършили станционни работи в две зони на плиткия шелф с дълбочини 60-70 м, където открихме над 100 нови места за просмукване на метан.

Поради дълбочината и местоположението на метана над зоната на континенталния склон, изследователите предполагат, че източникът на метан е от складове за хидрат в региона.

Струва си да се отбележи, че макар и рядко да се наблюдават изпускания на метан от зоната на горния склон, съвременната наука е открила дестабилизиращи хидрати в дълбоки води край Източното крайбрежие на САЩ по континенталната зона на склоновия шелф и в дълбоките води край Шпицберген, между другото. В допълнение, сателитното наблюдение на Северния ледовит океан наскоро показа периоди на високи и над нормалните показания на метан в Лаптевите, Кара и Източносибирските морета. Повишени атмосферни показания са се появили и над пролива Нарес близо до Гренландия. Това са всички зони, които са изпитали значително дълбоко затопляне на океана през последните няколко десетилетия.

SWERUS 2014 сега се насочва към водите на ESAS, където през 2011 г. са открити толкова много метанови шлейфове. Там експедицията се надява да използва впечатляващия си набор от сензори и опит, за да определи и разбере по-добре мащабния, но все още не катастрофален метан освобождавания в ход там.