Под шельфом Гренландии нашли следы быстрого вымывания метана из гидратов

Международная группа исследователей описала механизм, который мог быстро выводить метан из донных осадков под континентальным шельфом северо-западной Гренландии. Речь идёт о метановых гидратах — соединениях, в которых метан удерживается внутри кристаллической структуры воды.

Обычно такие гидраты сохраняются там, где холодно и есть высокое давление: в морских осадках или под вечной мерзлотой. Запасы там могут быть очень крупными. По оценкам, под континентальными окраинами и в районах вечной мерзлоты в газовых гидратах может храниться около 1800 гигатонн метана. Поэтому вопрос их устойчивости важен не только для геологии. Он напрямую связан с углеродным циклом. В новой работе учёные изучили керны осадков, полученные во время IODP Expedition 400 у северо-западной Гренландии. И здесь появилась странность. В слоях, где метановые гидраты могли бы встречаться в заметных количествах, концентрации метана оказались неожиданно низкими. Условия для существования гидратов вроде бы подходили, но сам метан из верхних частей разреза частично исчез.

Кернов было мало бы недостаточно, поэтому исследователи сопоставили их с данными трёхмерной сейсморазведки. На морском дне видны многочисленные покмарки — углубления, которые обычно связывают с выходом газа или жидкости из осадков. В толще осадков также прослеживаются структуры, похожие на каналы миграции флюидов. Это уже похоже не на медленное рассеивание, а на довольно активное движение метансодержащих жидкостей вверх.

Авторы связывают этот процесс с последним ледниковым циклом. Когда ледниковый щит отступал через континентальный шельф, большие объёмы талой воды могли уходить под лёд и дальше проходить через донные осадки. Такая вода растворяла газовые гидраты и выносила метан из зон, которые по температуре и давлению считались стабильными. Здесь важен не только сам факт разрушения гидратов, а способ. Обычно такие процессы объясняют медленным нагревом или изменением давления. В этом случае механизм другой: талая вода могла буквально промывать осадочную толщу и выносить метан из подповерхностных слоёв быстрее, чем это ожидалось для обычной термической дестабилизации.

Тема быстрых выбросов метана из гидратов давно обсуждается в связи с резкими климатическими событиями прошлого. Один из часто упоминаемых примеров — палеоцен-эоценовый термический максимум около 56 млн лет назад, когда глобальная температура выросла примерно на 5-8 °C. Новая работа не доказывает, что именно такой механизм стал причиной того события. Но она показывает, что при подходящих условиях метан из гидратов может высвобождаться не только медленно и постепенно.

Для современной Гренландии это не прямой прогноз катастрофического выброса. Скорее работа добавляет ещё один фактор, который придётся учитывать при отступлении ледниковых щитов. Талая вода может влиять не только на движение льда и эрозию дна, но и на устойчивость подводных запасов метана.

Источник: https://www.nature.com