Исследование показывает, как вечная мерзлота высвобождает метан в теплеющей Арктике

Исследователи из Сколтеха разработали и провели эксперименты по измерению газопроницаемости в различных условиях для содержащих лёд осадков, имитирующих вечную мерзлоту. Их результаты могут быть полезны как для моделирования и испытания методов добычи газа из арктических резервуаров, так и для отслеживания выбросов метана в высоких широтах. Статья опубликована в журнале Energy & Fuels.

Вечная мерзлота, несмотря на название, весьма разнообразна: в зависимости от состава грунта, давления, температуры и других факторов её свойства могут сильно различаться. Это крайне важно при строительстве в Арктике, например, нефтегазовых месторождений. Кроме того, мерзлота может содержать большое количество природного газа в форме гидратов, и её газопроницаемость — ключевой параметр как для исследований, так и для хозяйственной деятельности.

Учёные решили изучить малоисследованный вопрос об изменении газопроницаемости в насыщенных льдом и гидратами образцах песка во время замерзания и оттаивания, а также при образовании и диссоциации газовых гидратов. Для этого команде пришлось разработать и собрать экспериментальную установку, позволяющую тестировать различные образцы, имитирующие мерзлоту, при разных давлениях, температурах и содержании глины.

Исследование также показало высокую вероятность увеличения проницаемости, связанной с диссоциацией газовых гидратов в мерзлоте — что весьма вероятно при нынешней тенденции к потеплению в Арктике. «Нам не обязательно ждать полного оттаивания мерзлоты — даже небольшого сдвига температуры достаточно, чтобы запустить диссоциацию. А последующее увеличение газопроницаемости создаст условия для выбросов метана в атмосферу, что вызовет разнообразные экологические и технологические последствия», — отмечает ведущий научный сотрудник Сколтеха и соавтор работы Евгений Чувилин.