science >> Wetenschap >  >> Natuur

Afbraak van gashydraat veroorzaakt waarschijnlijk geen massale uitstoot van broeikasgas

Samenvatting van de locaties waar gashydraat onder de zeebodem voorkomt, in permafrostgebieden, en onder wat ijskappen, samen met de processen (weergegeven in rood) die methaan (putten) in de sedimenten vernietigen, oceaan, en sfeer. De verschillend gekleurde cirkels duiden verschillende bronnen van methaan aan. Gashydraten breken nu waarschijnlijk af op ondiepe continentale platen in de Noordelijke IJszee en aan de rand van de stabiliteit van gashydraat op continentale randen (1000-1650 voet). Krediet:Ruppel en Kessler (2017). (Publiek domein.)

De afbraak van methaanhydraten als gevolg van het opwarmende klimaat zal er waarschijnlijk niet toe leiden dat enorme hoeveelheden methaan in de atmosfeer vrijkomen, volgens een recent interpretatief overzicht van wetenschappelijke literatuur uitgevoerd door de U.S. Geological Survey en de Universiteit van Rochester.

Methaanhydraat, dat ook wel gashydraat wordt genoemd, is een van nature voorkomende, ijsachtige vorm van methaan en water die stabiel is binnen een nauw bereik van druk- en temperatuuromstandigheden. Deze omstandigheden worden meestal aangetroffen in onderzeese sedimenten op waterdiepten van meer dan 1000 tot 1650 ft en in en onder permafrost (permanent bevroren grond) op hoge breedtegraden. Methaanhydraten onderscheiden zich van conventioneel aardgas, schaliegas, en kolenbed-methaanreservoirs en worden momenteel niet geëxploiteerd voor energieproductie, hetzij in de Verenigde Staten of de rest van de wereld.

Op wereldwijde schaal, gashydraatafzettingen slaan enorme hoeveelheden methaan op relatief ondiepe diepten op, waardoor ze bijzonder gevoelig zijn voor de veranderingen in temperatuur die gepaard gaan met klimaatverandering. Methaan zelf is ook een krachtig broeikasgas, en sommige onderzoekers hebben gesuggereerd dat methaan dat vrijkomt door de afbraak van gashydraat tijdens klimaatgebeurtenissen in het verleden de opwarming van de aarde kan hebben verergerd.

De nieuwe beoordeling concludeert dat de huidige opwarming van het oceaanwater er waarschijnlijk voor zorgt dat gashydraatafzettingen op sommige locaties afbreken. Echter, niet alleen zijn de jaarlijkse uitstoot van methaan naar de oceaan door afbrekende gashydraten veel kleiner dan de uitstoot van broeikasgassen naar de atmosfeer door menselijke activiteiten, maar het meeste methaan dat vrijkomt door gashydraten bereikt nooit de atmosfeer. In plaats daarvan, het methaan blijft vaak achter in de onderzeese sedimenten, lost op in de oceaan, of wordt omgezet in koolstofdioxide door microben in de sedimenten of waterkolom.

Gashydraat (wit, ijsachtig materiaal) onder authentiek carbonaatgesteente dat is ingelegd met diepzee chemosynthetische mosselen en andere organismen op de zeebodem van de noordelijke Golf van Mexico op 966 m (~3170 ft) waterdiepte. Hoewel gashydraat dat zich op de zeebodem vormt geen belangrijk onderdeel is van de wereldwijde gashydraatvoorraad, afzettingen zoals deze tonen aan dat methaan en andere gassen de zeebodem oversteken en de oceaan binnenkomen. Credit:De foto is gemaakt door het op afstand bediende voertuig van Deep Discoverer in april 2014 en is beschikbaar gesteld door het Ocean Exploration and Research Program van de National Oceanic and Atmospheric Administration.

De review besteedt bijzondere aandacht aan gashydraten onder de Noordelijke IJszee, waar sommige studies verhoogde snelheden van methaanoverdracht tussen de oceaan en de atmosfeer hebben waargenomen. Zoals opgemerkt door de auteurs, het methaan dat in de Noordelijke IJszee naar de atmosfeer wordt uitgestoten, is niet direct terug te voeren op de afbraak van gashydraat als reactie op de recente klimaatverandering, noch als gevolg van de langdurige opwarming sinds het einde van de laatste ijstijd.

"Onze beoordeling is het hoogtepunt van bijna een decennium aan origineel onderzoek door de USGS, mijn co-auteur Professor John Kessler aan de Universiteit van Rochester, en vele andere groepen in de gemeenschap, " zei USGS-geofysicus Carolyn Ruppel, wie is de hoofdauteur van het artikel en houdt toezicht op het USGS Gas Hydrates Project. "Na zoveel jaren te hebben bepaald waar gashydraten worden afgebroken en de methaanflux op het grensvlak tussen zee en lucht te meten, we suggereren dat overtuigend bewijs voor het vrijkomen van aan hydraat gerelateerd methaan in de atmosfeer ontbreekt."

Professor Kessler legt uit dat, "Zelfs waar we een licht verhoogde uitstoot van methaan zien op het grensvlak tussen zee en lucht, ons onderzoek toont aan dat dit methaan zelden te wijten is aan de afbraak van gashydraat."

Een monster van gashydraat uit de Mallik Test Well in Canada. Krediet:Krediet:USGS.

De review vat samen hoeveel gashydraat er bestaat en waar het voorkomt; identificeert de technische uitdagingen die gepaard gaan met het bepalen of atmosferisch methaan afkomstig is van gashydraatafbraak; en onderzoekt de veronderstellingen van de Intergouvernementele Panels inzake klimaatverandering, die typisch een kleine hoeveelheid jaarlijkse atmosferische methaanemissies hebben toegeschreven aan gashydraatbronnen.

De review evalueert ook systematisch verschillende omgevingen om de gevoeligheid van gashydraten op elke locatie voor een opwarmend klimaat te beoordelen en behandelt de mogelijke milieu-impact van een accidentele gasafgifte in verband met een hypothetische bron die methaan produceert uit gashydraatafzettingen.

Virginia Burkett, USGS Associate Director voor klimaat- en landgebruiksverandering, dat is genoteerd, "Dit overzichtsartikel biedt een echt uitgebreide synthese van de kennis over de interactie van gashydraten en klimaat tijdens de hedendaagse periode. De nuchtere, gegevensgestuurde analyses en conclusies dagen de populaire perceptie uit dat een opwarmend klimaat zal leiden tot een catastrofale afgifte van methaan in de atmosfeer als gevolg van de afbraak van gashydraat."

Een monster van gashydraat uit sedimenten onder de Indische Oceaan. Krediet:USGS. (Openbaar domein.)