Юный техник, 2005 № 09 - [7]
Дело в том, что благодаря жизнедеятельности метаногенов — микроорганизмов, вырабатывающих метан в качестве побочного продукта обмена веществ, уровень этого газа в атмосфере древней планеты был в 600 раз выше, чем сегодня. А стало быть, несмотря на то, что Солнце в то далекое время светило менее ярко, чем сейчас, парниковый эффект, вызванный высоким уровнем метана, был достаточно сильным, чтобы уберечь Землю от замерзания.
Взрыв метана в лаборатории. Как видите, он — вещество опасное.
Однако ученые не сразу дошли до этой истины. В начале 70-х годов прошлого столетия Карл Саган и Джордж Маллен из Корнеллского университета предположили, что Земля обязана своим существованием в первую очередь аммиаку, который вызывает еще более сильный парниковый эффект, чем метан. Но дальнейшие исследования показали, что даже в бескислородной атмосфере ультрафиолетовые лучи Солнца быстро разрушают этот газ.
Тогда в качестве другого возможного кандидата была выбрана двуокись углерода (СО>2) — один из главных газов, который выделялся из извергавшихся в то время вулканов. Но в 1995 году исследователи из Гарвардского университета с помощью расчетов и компьютерного моделирования показали, что молодую Землю не мог согревать и этот газ, так как его содержание в атмосфере было слишком низким.
В конце 80-х годов XX века наконец было установлено, что метан задерживает большее количество тепла, чем СО>2 в такой же концентрации. А стало быть, планета обогревалась именно с его помощью.
Чтобы проверить это предположение, профессор Джеймс Кастинг и его коллеги из Научно-исследовательского центра Эймса при NASA создали соответствующую компьютерную модель. И убедились, что для того, чтобы поддерживать температуру поверхности Земли выше точки замерзания, атмосфера молодой планеты должна была всего на 0,1 % состоять из этого газа.
Возможно, именно так выглядела наша планета в те времена, когда в атмосфере царствовали метаногены.
По оценкам геохимиков, метаногены господствовали в атмосфере Земли до тех пор, пока не превратили большую часть водорода в метан. После этого для них настали голодные времена и они должны были исчезнуть. Но они не исчезли, а приспособились к иным условиям жизни, поселились в болотах и даже, как уже говорилось, в желудках коров и иных жвачных животных. Однако для бывших «царей атмосферы» такая экологическая ниша, согласитесь, тесновата.
И тут исследователи обратили внимание, что большинство метаногенов лучше всего развивается в условиях, прямо сказать, адских — при температуре выше 400 °C, а некоторые — даже при 850 °C.
Но где на нашей планете ныне имеются такие условия? Конечно же, в земных недрах. И содержание метана в залежах угля и нефти, которым для образования тоже нужны высокие температуры и давления, подтвердили это предположение.
И это еще что! В конце XX века геологи обратили внимание на залежи так называемых метангидратов, огромные запасы которых обнаружены на морском дне и в ближайших слоях осадочных пород под ним. Образование же гидратов метана, то есть его соединений с водой, происходит под воздействием высокого давления и низких температур. Эти условия вполне типичны для океанских глубин.
Там, где океаническая плита, сдвигаясь, уходит под континентальную, возникают зоны мощнейшего сжатия. Они-то и выдавливают наружу метан, образующийся в толще органических отложений, наряду с нефтью и углем.
Кусок метангидрата «дышит» в руках.
В море опускают контейнер с исследовательской аппаратурой.
Одна из таких тектонических зон находится, например, у западного побережья Северной Америки. Экспедиция, отправившаяся туда на поиски гидратов, обнаружила там богатейшие залежи. Впрочем, такие залежи, как сейчас установили геологи, существуют практически повсеместно, во всем Мировом океане. Как их найти?
Сегодня разведку запасов метангидратов ведут в различных районах Мирового океана с привлечением самой современной техники. Примечательно, что при этом исследователи не жалеют усилий и на изучение придонной флоры и фауны. Оказывается, обитатели морского дна могут служить своего рода индикаторами, указывающими на наличие в недрах месторождений газогидратов.
Биолог Петер Линке утверждает, что между известковыми глыбами, возникшими на дне в результате геохимического и тектонических процессов, происходит истечение метаносодержащих жидкостей. Они, в свою очередь, являются основой для существования определенного вида моллюсков. Наличие этих моллюсков и является индикатором, верным признаком выделения метана.
Правда, сами моллюски не питаются метаном в чистом виде — он для них так же ядовит, как и для людей. Но у них есть особые бактерии, которые умеют перерабатывать метан в другие соединения. И моллюски питаются уже плодами этого производства.
Естественно, что моллюски стремятся поселиться поближе к источнику продовольствия, то есть к тем трещинам и щелям в известковых отложениях, из которых и происходит выделение метаносодержащих жидкостей. В свою очередь, сами моллюски служат пищей для других представителей морской фауны. В итоге «метановые ключи» являются своего рода оазисами в пустынях морских глубин, где и селится большая часть представителей придонной фауны.
