Русское Агентство Новостей
Информационное агентство Русского Общественного Движения «Возрождение. Золотой Век»
RSS

Какова текущая ситуация с газогидратными месторождениями

1 апреля 2016
1 901
Какова текущая ситуация с газогидратными месторождениями
 
Версия «о газогидратной атаке» на климат для ученых Сибири далеко не новость. Мировые запасы газогидратов оцениваются в (5-25)-10 в 15 м3 и это было известно в начале 80-х годов. О масштабных импульсных поступлениях СН4 (метана) в приземную атмосферу за счет взрыва газогидратных панцирей Арктики и Антарктики также было известно давно. Так 18 февраля 1983 года над северо-восточным берегом о-ва Беннета спутник США - NOAA-6 зафиксировал газовую шапку на высоте 13-17 км, длиной более 250 км (имеются снимки) и шириной 10 км. Еще более мощный выброс зарегистрирован там же (28 февраля 1984 г.) на высоте более 20 км.
 
Следует отметить, что метан (СН4) на эффективных высотах окисляется (горит) и при этом гасит озон (О3):
hv
3СН4 + 4О3 = 3СО2 + 6 Н2О
 
hv - это хорошо заметное голубоватое свечение атмосферы в видимом диапазоне. Следует иметь в виду, что данная реакция является значительным дополнительным источником СО2 и воды в полярных областях. Это справедливо и для Арктики и для Антарктики, поскольку основные площади концентрации твердого метана (газогидратов) локализуются в областях сочленения Арктического и Антарктического шельфов с материками.
 
На газогидратную корректуру климата Земли, и на то, что она может оказать решающую роль на тепловой режим нашей планеты, обращали внимание еще в начале 90-х годов:
 
«Следует также подчеркнуть, что время жизни метана в атмосфере составляет (в зависимости от высоты и характера фона) 7-11 лет. При этом возможен процесс «автоподогрева»: больше метана - теплее, теплее - больше метана. Такой механизм метанизации атмосферы может привести к шоковому повышению температуры со всеми последствиями перераспределения уровня Мирового океана. Кроме того, нельзя сбрасывать со счетов вероятность того, что часть метана пойдет на образование «воды и СО2» за счет гашения озона».
 
Можно лишь добавить, что ледовая разгрузка Арктики уже создает условия для многочисленных взрывов панцирей газогидратов, которые сопровождаются образованием высоконапорных струй (напомним, что 1 м3 газогидрата «взрываясь», генерирует около 150 м3 СН4). Отсюда легко следует, что если подобные выбросы начнут учащаться (а это уже отмечается), то, наряду с озоновой неустойчивостью метанового генезиса, резкое Арктическое, да и Антарктическое, потепление просто неизбежно. Ну а общеизвестное преимущество парникового эффекта СН4 над СО2 в рекламе не нуждается.
 
Нефтяные и газовые скопления в осадочной толще, на эксплуатации которых держится почти вся энергетика, и газогидраты - возможный главный источник энергетики будущего - возникли по той причине, что природа создала замечательную реакцию 3Н2 + СО = Н2О + СН4 .
 
Согласно термодинамическим и балансовым подсчетам и с учетом специфики химического состава метана (в СН4 часто обнаруживаются аномальные концентрации Sr, Br, B и других микроэлементов), большинство исследователей считают, что СН4 глубинного происхождения и образуется за счет серпентинизации пород - ниже гранитного слоя. Этого направления придерживаются и А.И. Дмитриевский и Б.М. Валяев:
 
«Целый ряд закономерностей в распространении скоплений газогидратов, а также изотопно-геохимический облик газогидратных газов и вод свидетельствуют о глубинном генезисе углеводородных газов, вошедших в состав газогидратов».
 
Далее перейдем к изложению некоторых сведений по результатам «Сибирского твёрдого метана», так тревожащего мировую, в основном политэкономическую общественность. Кратко коснемся современного цикла метана не чужого нам Восточно-Сибирского шельфа.
 
На самом деле политэкономические тревоги по поводу «коммерциализации шельфового метана прибрежной Сибирской Арктики» не идут ни в какое сравнение с действительной функциональной ролью «отвязывающегося Сибирского газогидрата». И знаменитый «Сибирский тепловой овал» - это территория максимального потепления по всему Северному полушарию. Закартированный овал возник не без участия метана, роль которого усматривалась ещё в конце 80-х и начале 90-х годов ХХ века. Процесс действительно «пошел», и указанный тепловой овал выявил ускоряющийся процесс деградации мерзлоты крупномасштабно и на огромной территории Полярной Сибири. При этом подчеркнём что, несмотря на гигантскую теплоемкость деградации и материковой и подводной (шельфовой) мерзлоты, таяние ускоряется и далеко не десятилетиями, а уже малыми годами. 
 
Однако уже первые данные о содержании растворенного метана в водах Восточно-Сибирского шельфа позволили сделать заключение о том, что подводная мерзлота деградирует: вероятно, более активно, чем это допускает математическое моделирование. Дело в том что аномально высокие концентрации метана были обнаружены повсеместно на мелководном шельфе тогда как, согласно результатам моделирования, мерзлотные толщи на мелководной части Восточно-Сибирского шельфа: стабильны, непрерывны и непроницаемы для газа.
 
Из данного сообщения следует, что природная мерзлотная деградация теорию климата застала врасплох, и в математических моделях нет и намека на «тепловое динамо», по которому мерзлота идет по сценарию «самообогрева».
 
Измерения выполнялись в восточной части моря Лаптевых и Восточно-Сибирском море. Первые же результаты измерений оказались совершенно неожиданными: поверхностные воды на большей части акватории были перенасыщены метаном, причем в отдельных районах его концентрация достигала аномально высокого значения, соизмеримого с концентрацией, которая регистрируется в акваториях, где происходит разрушение океанических газогидратов . 
 
О том, что «метан не шутит» можно убедиться по годовому приросту: с 2003 г. по 2004 г. прирост составил 12,5% (поверхностный слой) и 3,3% (придонный слой). С учетом авторазогрева и разломной трансляции вещества отмечаются отдельные участки, где разница поверхностных и придонных концентраций зануляется. Уже имеются конкретные замеры концентрации метана в 520 нМ, что в несколько тысяч раз превышает его атмосферные концентрации. Высокие концентрации метана в атмосфере (до 8 промиллей) коррелируют с высокими его концентрациями в воде. Важно подчеркнуть, что на территории Восточно-Сибирского шельфа выброс метана с аномально высокими концентрациями, происходит круглый (и зимой) год. И, таким образом, суммарная эмиссия СН4 на шельфе может достичь 16% от ежегодного глобального поступления метана в атмосферу Земли.
 
С этого места целесообразно снова поинтересоваться масштабом и вектором модификации планетарных климатических параметров и факторов. Естественно, что такой модификацией, прежде всего, следует заняться в полярных областях: не только как долговечных холодильников, но, как оказалось в настоящее время, и метановых подогревателей. Инверсия знака климатической функции полюсов («холодильник» ^ «подогреватель»), конечно, происходила на Земле не один десяток раз. Но, преследуя прагматические ценности настоящего времени, следует углубить понимание происходящего «здесь и сейчас». Этим вопросом особенно обеспокоены ученые Колорадского университета Йарроу Аксфорд (Yarrow Axford) и его коллеги из Королевского университета в Канаде. В статье опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Scienсеs, соавтор Джон Смол, в частности, оповещает: «Наши результаты показывают, что человеческое воздействие способно обратить вспять долговременные естественные процессы даже в удаленных от цивилизации арктических областях. Эти данные говорят, что своей активностью мы сильно нарушаем экосистемы, от которых зависит наша собственная жизнь». 
 
Если уместной для этого случая иронией нейтрализовать наивность утверждения, то подчеркнутые слова являются сущей правдой. А техногенно запущенное динамо - «метан ^ тепло ^ метан ^■...» является плодом операционной системы нашей цивилизации, насквозь пропитанной «нефтеуглеводородами». Ведь не один десяток млрд.м3 метана выпущен людьми в атмосферу Земли («попутный газ при газо-нефте- угледобыче»). До сих пор по территории Кузбасса, например, нет точных оценок метановых выбросов в атмосферу при шахтной и открытой угледобыче.
 
Здесь же уместно отметить специфическую роль научной монополии в отношении генезиса нефти газа (признается только биологическое происхождение). Но именно газогидраты, о чем выше кратко упоминалось, опрокидывают «одноактность творения нефти»: углеводороды «творятся в глубине непрерывно», и их форма присутствия в теле планеты (её оболочках) во многом определяет температурный режим Земли. Твердый метан несет похолодание, его переход в газовую фазу несет потепление, причем, весьма скоростное.
 
Кстати имеются твердо установленные количественные оценки того, что с 2007 г. отмечается (вторично) отчетливая тенденция роста концентрации атмосферного метана в целом по Земле:
 
«по данным, полученным Национальным Агентством по Атмосфере и Океану США (National Ocean and Atmosphere Administration - NOAA) средние многолетние температуры воздуха над Арктикой существенно выросли за последние 5 лет по сравнению с климатическими данными ХХ-го столетия. Наиболее резкий рост, составивший 3-5°С, зарегистрирован над акваторией Восточно-Сибирского шельфа». 
 
Как и во всех других процессах энерго- и массоемкого характера, в механизмах межоболочечного взаимодействия Земли, огромную роль играют системы активных разломов земной коры. Именно в районах сгущенной сети разломов и происходят необычные разномасштабные и разновременные процессы дегазации, которые сопровождаются, как правило, выходом и метанонасыщенных геофлюидов. На Восточно-Сибирском шельфе зоны разломов могут формировать области концентрированной разгрузки метана, через которые возможен массированный выброс метана из восходящего газового фронта. Вероятно, именно такое явление было зарегистрировано вблизи о-ва Беннета в 80-е годы прошлого столетия. Не исключено, что подобные явления могут многократно повторяться, а также приобретать катастрофический характер». 
 
А если быть точным, то не «могут формировать области», а уже сформировали в последней четверти ХХ в.; не «возможен массированный выброс», а возник механизм массированных выбросов; не «вероятно, именно такой», а именно такой; не «могут многократно повторяться», а налажен механизм «серийного производства» выброса метана и, таким образом, запущен процесс катастрофического характера («шоковое потепление»). Но следует полностью согласиться с авторами цитированной работы, с тем, что (Шахова и др., 2009, стр.517):
 
Количество метана, накопленного на шельфе только в форме газогидратов, в сотни раз превышает то критическое количество (10Гт), которое, согласно (Archer D.E., Buffett B. Nime-dependent response of the global ocean dathrate reservoir to climatic and antropogenic forcing // Geochem., Geophys., Geosys. 2005. V.6, №3. А.Д.), может инициировать катастрофическое изменение климата на планете.
 
Какова текущая ситуация с газогидратными месторождениями
 
Примечание. Газовые гидраты состоят из молекул воды и газа и напоминают по внешнему виду лед. Их кристаллическая ячейка содержит до 8 молекул газа на 46 молекул воды. Для образования газового гидрата требуются высокие давления и низкая температура, поэтому в природе он встречается в осадках глубоководных акваторий и в недрах суши с мощной вечной мерзлотой. Залежи газовых гидратов в донных осадках выявлены в Атлантике, в Тихом океане у берегов Панамы и Мексики, в Аляскинском заливе, в Северном Ледовитом океане у побережья Аляски и в Мексиканском заливе у берегов Техаса, Луизианы и Флориды, а также на дне Байкала. В целом запасы газогидратов в сотни раз превосходят запасы нефти, газа и угля во всех разведанных месторождениях. Геологические процессы, связанные с современной тектонической активностью подводных недр, периодически разрушают газогидратные залежи, под которыми может залегать обычный природный газ. В результате в толще океана возникают неистово мощные газовые фонтаны. 
 
Какова текущая ситуация с газогидратными месторождениями
 
(из Казначеевских чтений, под редакцией В.П. Казначеева)
Поделиться: