Гипотеза о наличии залежей гидрата метана в многолетней мерзлоте была высказана советскими учеными около 70 лет назад. Гидрат метана — это соединение метана с водой, стабильное при низких температурах и высоких давлениях. Внешне гидрат метана напоминает спрессованный снег, который легко воспламеняется и при изменении температуры, или давления распадается на воду и газ. Соединение объемом 1 куб. см может выделять до 180 куб. см газа.
Некоторые исследователи предполагают, что с высвобождением метана могли быть связаны такие события, как массовое пермское вымирание.
Команда российских ученых Георгия Черкашева, Павла Реканта, Петра Семенова, Павла Серова, Бориса Ванштейна из Федерального государственного унитарного предприятия «Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового Океана имени академика И. С. Грамберга» и их иностранных коллег Алексея Портнова, Юргена Минерта, Эндрю Смитиза из Университета Тромсё исследовала механизм выброса метана из залежей многолетней мерзлоты на шельфе Карского моря в районе полуострова Ямал. С полным отчетом о работе исследователей можно ознакомиться в журналах Geophysical Research Letters и Journal of Geophysical Research: Biogeosciences .
«Большая часть гидратов находится в морских осадках при глубинах моря более 300 метров, где мерзлоты нет. Они встречаются по всему миру, в том числе и в тропических широтах. Начиная с этих глубин соблюдаются термобарометрические условия, при которых гидрат стабилен. Однако, в районах многолетней мерзлоты гидраты тоже могут быть стабильны на более мелких глубинах и на суше. За счет очень низких температур», — рассказал «Газете.Ru» Алексей Портнов.
В сентябре 2012 года ученые завершили комплексную геохимическую съемку в Приямальской части Южно-Карского шельфа на МСБ «Неотразимый». В ходе рейса экспедиция отобрала 195 проб газа, извлеченного из образцов донных осадков, и 323 пробы газа из придонной воды. Более того, специалисты проводили гидроакустические исследования для обнаружения в толще воды поднимающихся вверх пузырьков метана.
Алексей Портнов рассказал, что «Арктика перманентно находится в замерзшем состоянии, в Сибири многолетняя мерзлота простирается на 600–800 м в глубину. Однако океан — совсем другое дело. Если температура придонной воды выше температуры замерзания осадков, то теоретически толстого слоя многолетней мерзлоты там быть не может.
Однако 20 тыс. лет назад, во время последнего ледникового максимума, уровень моря находился на 120 м ниже, чем сейчас. Это значит, что часть современного океанического шельфа была не покрыта водой — она и стала многолетней мерзлотой».
Ранее считалось, что слой многолетней мерзлоты на шельфе Карского моря достигает глубины 100 м.
«Мы не утверждаем однозначно, что газ идет из гидратов. Это один из вариантов. Биогенный газ мог просто быть «законсервирован» в мерзлом слое, и теперь высвобождается», — уточнил Алексей Портнов.
Более того, столбики пузырьков метана появляются уже на глубине 20–50 м, а это означает, что многолетняя мерзлота простирается совсем не так далеко в глубь океана.
Потоки метана достигали высоты 25 м и располагались в точности в тех же самых местах, где в 2010 году их зафиксировали исследователи Василий Щербаков, Виктор Мотычко и Владимир Константинов. Это позволяет ученым с уверенностью заявлять: процесс выброса метана постоянен и продолжается в течение весьма длительного времени.
Алексей Портнов, комментируя результаты работы, подчеркивает еще один факт: выбросы метана провоцирует еще и повышающаяся скорость таяния многолетней мерзлоты.
«Мы не приводим прогнозов, мы анализируем модель, отвечая на вопрос «что если»», — резюмировал исследователь.