Мировой океан нагревается, метановый лед на его дне тает, огромные массы газа выходят в атмосферу и многократно усиливают парниковый эффект, доводя биосферу до массового вымирания. Такой апокалиптичный сценарий рисовала наука в 2000-х годах — как оказалось, совершенно напрасно. В чем же ошибка?
Американские ученые из Рочестерского университета, Геологической службы США и Калифорнийского университета в Ирвине прямо продемонстрировали несостоятельность так называемой гипотезы о метангидратном ружье. Их исследование показало, что метангидратные отложения действительно тают из-за потепления океана, но высвобождаемый метан просто не достигает атмосферы. Он полностью растворяется на большой глубине и перерабатывается бактериями. Об этом исследователи рассказали в журнале Nature Geoscience.
Гидрат метана — водяной лед с большим количеством природного газа в кристаллической решетке. Внешне метангидрат выглядит как плотно спрессованный снег, который можно поджечь, и тогда он будет гореть из-за высвобождения газа.
Поначалу ученые считали, что гидрат метана в естественной форме существует только во внешних областях Солнечной системы, но в 1960-х годах советские геологи обнаружили его в сибирской вечной мерзлоте. Впоследствии оказалось, что Мировой океан тоже скрывает огромные залежи метангидрата под своим дном — от одного до пяти квадриллионов (10 в 15 степени) кубометров.
Это открытие привлекло внимание предпринимателей в 2000-х годах. Гидрат метана очень плотно упаковывает в себе природный газ: один кубометр этого льда может содержать 160-180 кубических метров метана, что в итоге дает колоссальный потенциал для энергетики. Но еще сильнее заволновались экологи.
Дело в том, что метангидрат образуется при низких температурах и/или высоком давлении и даже при небольшом потеплении начинает распадаться на воду и природный газ. Таким образом, изменение климата ставит под угрозу сохранность всех этих огромных залежей метангидрата под Мировым океаном.
Схема такова: глобальное потепление нагревает океаны, гидрат метана начинает массово распадаться, высвобождаемый природный газ поднимается со дна и попадает в атмосферу. Учитывая, что метан производит в десятки раз более сильный парниковый эффект по сравнению с углекислым газом, получается что-то вроде цепной реакции потепления. Океаны нагреваются, в атмосферу попадает больше метана, который создает все более сильный парниковый эффект, океаны нагреваются еще сильнее, в атмосферу попадает еще больше метана. И этот цикл уже не остановить, как не остановить начавшийся выстрел из ружья.
Поначалу ученые даже считали, что это приведет к катастрофическому нагреву планеты в течение одной человеческой жизни. В более поздних работах этот срок растянулся на тысячи лет.
Однако с гипотезой метангидратного ружья с самого начала согласились не все. Американские исследователи решили проверить, насколько реалистичен сценарий гипотезы, ведь Мировой океан уже бьет температурные рекорды из-за глобального потепления. Для этого ученые взяли множество проб морской воды с разных глубин на атлантическом и тихоокеанском шельфах США и определили происхождение растворенного в ней метана. Газ, который высвобождается в результате распада метангидрата, имеет уникальную изотопную сигнатуру, так что распознать его нетрудно.
Оказалось, поверхностные воды содержат ничтожное количество газа из метангидрата: до глубины 550 метров его практически нет. Полученные данные показывают, что этот метан полностью растворяется в глубинных водах, после чего океанические бактерии перерабатывают его в углекислый газ.
В этом процессе тоже мало хорошего: он усиливает закисление океана, к тому же какая-то часть углекислого газа все же попадает в атмосферу и работает на парниковый эффект. Но его последствия несравнимы с «выстрелом метангидратного ружья». Если учесть, что ранее та же команда ученых получала аналогичные результаты в северных водах, гипотезу метангидратного ружья, похоже, можно считать несостоятельной.
Автор: Никита Логинов