强效温室气体被“锁”在大气之外

星期二,2015年3月31日
挪威海岸附近的一个群岛

从Isfjorden峡湾眺望挪威海岸外的群岛斯瓦尔巴群岛

 

由联合国大学教授领导的一项研究发现了北冰洋天然气水合物甲烷的新来源。天然气水合物是一种类似冰的物质,存在于沉积物中,可以将甲烷困在冷冻水的晶体结构中. 该研究结果发表在2015年5月的在线期刊上 地质指出了一个以前未被发现的、稳定的非生物甲烷储层  不是由碳分解产生的甲烷  它被“锁”在可能影响全球气候变化的大气之外.

“我们发现了一个例子,在海洋中脊产生的甲烷被锁定在稳定状态, 深水天然气水合物, 防止它从海底流出,主要作者乔尔·约翰逊说, 主要研究的地质学副教授和客座研究员 北极天然气水合物、环境与气候研究中心 位于特罗姆瑟的挪威北极大学. 约翰逊注意到这些发现, 谁指出了海底地壳中产生的非生物甲烷的来源, 表明整个北极地区的天然气水合物可能由相当一部分非生物气体提供.   

这项研究中, “来自超低扩散脊的非生物甲烷可以给北极的天然气水合物充电,” 聚焦于北极洋中脊系统, 地球上两个所谓的超低扩张脊区之一. 科学家们已经知道,非生物甲烷可以通过一种被称为蛇形化的过程在这些山脊中产生, 在缓慢到超低的洋中脊扩张过程中,海水与暴露在外的热幔源岩石的反应是什么.

去年(2013-14)在CAGE休假的时候, 约翰逊和他在该机构的合著者在独特的地质和海洋学区域弗拉姆海峡进行了两次巡航, 一个深, 格陵兰岛和挪威斯瓦尔巴群岛之间通往北冰洋的狭窄门户. 在那里, 快速流动的水流移动沉积物, 在大多数大洋中脊上不常见, 变成了覆盖山脊的沉积物. 利用地震数据采集系统,他们在这些沉积物中发现了甲烷水合物系统.

这一发现令研究人员感到惊讶. 约翰逊说:“我们不知道非生物甲烷是否能在如此靠近洋中脊的地方提供天然气水合物系统。. “人们一直认为,洋中脊的环境可能太热,导致天然气水合物不稳定.”

事实上, 这些甲烷水合物非常稳定:研究人员表明,水合物系统是长期存在的, 大约有两百万年了. 此外,因为水合物存在于非常深的水下  1500米以上  由于海平面变化或海洋变暖,甲烷不太容易受到潜在释放的影响. Such stability has important implications for climate change; as a greenhouse gas, 甲烷的毒性是二氧化碳的20倍.

北极船上的研究人员

主要研究地质学家乔尔·约翰逊(中), 在弗拉姆海峡的赫尔默·汉森号(Helmer hansen)科考船上准备收集地震数据

“这项工作表明,北极部分地区的非生物甲烷正在上升到海底,而不是从海底出来, it is trapped in gas hydrates; it’s finding itself in a stable environment for millions of years,约翰逊说。. 在气候变化方面, 他补充说, “这不是天然气水合物系统中最容易受到北冰洋变暖变化影响的部分.” 

尽管他的研究重点是地壳, 不是行星际空间, 约翰逊指出,这些发现很有趣, 正如一些研究人员提出的那样,蛇纹石化形成的非生物甲烷可能以天然气水合物的形式存在于火星上. 随着天然气水合物作为未来地球上潜在的燃料越来越受欢迎, 能源行业可能也会注意到这一点. “这是北极天然气水合物的新甲烷来源,可能相当广泛,约翰逊说.

这项研究可以在网上找到 在这里