Природный газ мигрирует под вечной мерзлотой, и выбросы метана могут резко возрасти, если он вырвется

Под вечной мерзлотой Шпицбергена скопились миллионы кубометров метана. Ученые выяснили, что этот газ может мигрировать под холодной "крышкой" мерзлоты и высвобождаться. Крупный выброс может запустить цикл потепления, который резко увеличит эмиссии метана: потепление таит мерзлоту, высвобождая больше газа, что ведет к дальнейшему таянию и новым выбросам.

Поскольку геологическая и ледниковая история Шпицбергена очень похожа на остальную Арктику, подобные мигрирующие скопления метана, вероятно, присутствуют и в других регионах Крайнего Севера.

«Метан — мощный парниковый газ, — сказал ведущий автор исследования в журнале Frontiers in Earth Science доктор Томас Бирчалл из Университетского центра на Шпицбергене. — В настоящее время утечка из-под вечной мерзлоты очень мала, но такие факторы, как отступление ледников и таяние мерзлоты, могут "приоткрыть крышку" в будущем».

Холодное хранилище

Вечная мерзлота, грунт, остающийся ниже нуля градусов Цельсия в течение двух и более лет, широко распространена на Шпицбергене. Однако она неоднородна. На западе архипелага теплее из-за океанских течений, поэтому мерзлота там тоньше и может быть прерывистой. Скальные породы под ней часто являются источниками ископаемого топлива, выделяя метан, который запечатан мерзлотой.

Исследователи использовали исторические данные коммерческих и исследовательских скважин, пробуренных при поиске ископаемого топлива, чтобы картировать вечную мерзлоту и идентифицировать скопления газа. Наблюдения за долгосрочными температурными трендами, образованием льда в стволе скважины и изменениями в замерах фонового газа позволили ученым определить мерзлоту. Мониторинг скважин выявил притоки газа, указывающие на скопления под мерзлотой, и аномальные давления, показывающие, что ледяная мерзлота действует как уплотнение.

Неожиданно частое явление

Ученые подчеркнули, что скопления газа встречаются гораздо чаще, чем ожидалось. Из 18 разведочных скважин на углеводороды, пробуренных на Шпицбергене, восемь показали признаки вечной мерзлоты, и в половине из них были обнаружены скопления газа.

«Все скважины, наткнувшиеся на скопления газа, сделали это случайно, — отметил Бирчалл. — Для сравнения, успешность целевых разведочных скважин в более типичных условиях была гораздо ниже 50%».

Эксперты показали, что активный слой вечной мерзлоты (верхний один-два метра, которые сезонно тают и замерзают) расширяется из-за потепления климата. Однако о том, как меняется более глубокая мерзлота, известно меньше. Понимание этого зависит от изучения потоков флюидов под ней. Если сплошная мерзлота станет тоньше и фрагментированнее, метану будет все легче мигрировать и высвобождаться, что может ускорить глобальное потепление и усугубить климатический кризис.