写于 2018-11-29 08:02:02| 威尼斯人游戏注册| 威尼斯人游戏

最近的研究表明,天然气水合物沉积物应保持稳定几千年,而那些变得不稳定的天然气水合物沉积物很可能最终导致全球变暖,这一消息来自美国地质调查局及其研究人员自2009年以来,研究气候变化与甲烷水合物沉积物稳定性之间的关系新闻报道和网络帖子引发了人们的担忧,气候变暖将从天然气水合物释放大量甲烷,引发变暖和甲烷释放的连锁反应但最近的研究表明世界上大部分的天然气水合物沉积物应该在接下来的几千年内保持稳定

水合物可能变得不稳定,很少有可能释放出可能到达大气层并加剧全球变暖的甲烷

背景:天然气水合物是一种类似冰的组合天然气和水可以在大陆附近的深水海洋沉积物中形成,或b广泛的永久冻土,特别是在环北极地区,需要特定的温度和压力以及天然气供应充足,天然气水合物必须形成并保持稳定估计99%的天然气水合物存在于海洋沉积物中,剩余的1%在永久冻土中区域(图1)甲烷水合物或“甲烷冰”是最常见的天然气水合物(图2)它是一种高度浓缩的甲烷形式一立方英尺的甲烷水合物捕获约164立方英尺的甲烷气体甲烷的捕集量在地球的水合物沉积物中是不确定的,但即使是最保守的估计也得出结论,水合物中捕获的甲烷比全球每年消耗的甲烷多1000倍

天然气水合物研究中最活跃的区域集中在它们作为天然气替代来源的潜力(图3)和USGS天然气水合物项目在该领域的几个项目天然气水合物和气候变化 - 理论观点天然气水合物研究人员正在研究气候变化与甲烷水合物沉积物稳定性之间的联系气候变暖可能导致天然气水合物分解(离解),释放出它们现在捕获的甲烷甲烷是一种强效温室气体甲烷的一定体积导致15至20温室气体变暖的时间比二氧化碳多一倍,因此向大气中释放大量甲烷会加剧大气变暖,导致更多的天然气水合物不稳定(图4)一些研究表明,过去曾发生过古新世期间的极端变暖 - 大约5500万年前的始新世最热可能与全球甲烷水合物的大规模释放有关一些科学家还提出了包合枪假设来解释可能与天然气水合物的重复,灾难性解离和触发第四纪晚期(400,000至10000年前)海底山体滑坡:大气中的甲烷:铜观察结果自工业革命开始以来,甲烷的大气浓度与二氧化碳的浓度一样增加(图5)大气中的甲烷来自许多来源,包括湿地,水稻种植,白蚁,奶牛和其他反刍动物,森林火灾和化石燃料生产(图6)一些研究人员估计,高达2%的大气甲烷可能来源于全球天然气水合物的分解目前,科学家没有工具可以肯定地说多少,或者如果有的话,大气甲烷来自水合物尽管甲烷是一种强效的温室气体,但它不会长时间保留在大气中,在大约10年内会转化为二氧化碳

因此,释放到大气中的甲烷最终会增加二氧化碳的含量,主要温室气体气候变暖对甲烷水合物矿床的预期影响大多数情况下,政府间小组记录的气温变暖o n 20世纪的气候变化不应导致甲烷水合物的灾难性破坏或甲烷向海洋 - 大气系统的大量泄漏,而气体水合物会分离,而绝大多数甲烷水合物需要数千年的持续变暖才能引发一些地方的解离,天然气水合物现在正在分离,以应对短期和长期的气候过程 以下讨论涉及编号类型的区域或区域,如图7所示

图7:按行业划分的天然气水合物沉积物目前,天然气水合物最有可能在第2和第3区分离

只有第2区可能释放可能到达大气的甲烷从Ruppel修改的图(2011)第1部分,厚陆上永久冻土:在厚厚的陆地永久冻土层内或之下发生的天然气水合物将保持基本稳定,即使气候变暖持续数百年,数千年来,变暖可能导致天然气水合物在顶部稳定区,距离地球约625英尺,表面,开始分离第2区,浅北极陆架:在过去1万年淹没永久冻土期间海平面上升时,形成了北冰洋部分周围的浅水大陆架那是在海岸线的海底永久冻土层正在这些大陆架下解冻,相关的甲烷水合物现在可能会分离

来自这些天然气水合物的甲烷上升到海底,它可能会到达大气层不到百分之一的大气,天然气水合物可能在这种情况下发生,但这一估计可以修改为科学家们了解更多的第3区,上边缘稳定性:上部大陆坡上的天然气水合物,水位在1000到1600英尺以下,位于最浅的水深处,甲烷水合物是稳定的

上部大陆坡,环绕世界各大洲,可以在区域内供应天然气水合物大约30英尺厚的温暖海水可以在不到100年的时间内完全解离这些天然气水合物在这些水深处排放的甲烷可能会在水柱中氧化或者只是溶解而不可能到达大气层大约35%的地球,天然气水合物发生在这个气候敏感的环境中第4区,深水:大部分地球,天然气水合物,约95%,发生在水深更大超过3000英尺它们很可能保持稳定,即使数千年内底部温度持续升高,这些环境中的大多数天然气水合物都发生在沉积物深处如果它们分离,释放的甲烷应该保留在沉积物中,迁移向上形成新的天然气水合物,或在近海底沉积物中被氧化消耗大部分在海底释放的甲烷可能会在水柱中溶解或被氧化最近的一篇文章,甲烷水合物和当代气候变化,提供了更多细节USGS天然气水合物项目美国地质勘探局正在研究各种甲烷来源和气候变化的影响自2009年以来,USGS天然气水合物项目一直在进行实地研究,以确定天然气水合物目前是否因气候变暖而分离,如果是这样,甲烷排放的甲烷量是多少

这些天然气水合物可能会到达大气层

研究地点包括美国博福特海和阿拉斯加北坡USGS还组织了研讨会,以确定气候 - 水合物研究的优先事项,并规划与这些问题相关的海洋钻探项目资料来源:USGS图片:USGS