Утечки метана со дна Арктики происходят миллионы лет

Естественные утечки метана у побережья арктического архипелага Шпицберген происходят периодически как минимум в течение последних 2,7 миллиона лет. За этот период произошло как минимум два крупных события выбросов метана, согласно новому исследованию.

Метан вызывает беспокойство как парниковый газ. Хотя время его жизни в атмосфере значительно короче, чем у CO₂, влияние метана на изменение климата более чем в 20 раз превышает влияние CO₂ за 100-летний период. 60% метана в атмосфере происходит от антропогенных источников, но метан — это природный газ, гигатонны которого заперты под дном океана в Арктике. Он просачивается, и этот процесс длится дольше, чем существует человечество.

Исследование, опубликованное в Geophysical Research Letters, сосредоточено на хребте Вестнеса в проливе Фрама, в тысяче метров под поверхностью Северного Ледовитого океана у западного Шпицбергена. Там с морского дна поднимаются гигантские газовые факелы высотой 800 метров. Половина хребта демонстрирует активные утечки метана, а на другой половине видны покмарки — впадины на дне, свидетельствующие о древней активности.

Ученые из Центра по изучению арктического газогидрата, климата и окружающей среды использовали сейсмическую технологию P-Cable для изучения осадков под этими покмарками. Данные позволили визуализировать осадочные слои в 3D и обнаружить вертикальные нарушения — газовые каналы, сформировавшиеся в результате выбросов газа в прошлом. Поскольку возраст исследуемых осадков составляет не менее 2,7 млн лет (период усиления оледенений в Северном полушарии), это позволило реконструировать историю выбросов газа за этот срок.

Были идентифицированы два основных события газовых эмиссий: около 1,8 млн лет назад и 200 000 лет назад. Исследование предлагает объяснение: на активацию и деактивацию утечек влияет движение тектонических плит. Хребет Вестнеса находится на пассивной окраине, но медленное спрединг (расхождение) соседних срединно-океанических хребтов вызывает механические напряжения. Даже небольшой сдвиг в осадках может спровоцировать утечку.

Метан хранится в виде газогидратов — замерзшей смеси газа и воды — на сотни метров ниже дна. Вестнеса содержит крупную систему газогидратов. Однако, по мнению ведущего автора Андреи Плазы Фаверолы, эта глубоководная система находится под высоким давлением в постоянно холодной воде и не уязвима к глобальному потеплению. Тем не менее, под стабильным слоем гидратов находится свободный газ. Увеличение его объема (например, из-за таяния гидратов у основания зоны стабильности) может повысить давление и привести к выбросу газа через каналы, в то время как основная масса гидратов останется стабильной.

В истории Земли короткие периоды значительного потепления часто совпадают с пиками метана в атмосфере, что зафиксировано в ледяных кернах. Одна из гипотез предполагает, что массивные выбросы газа из геологических источников могли влиять на глобальный климат. Изучение прошлых событий, подобных выбросам на хребте Вестнеса, предоставляет crucialную информацию для климатического моделирования. Понимание их причин и цикличности поможет лучше предсказать потенциальное влияние океанического метана на будущий климат.