Знание-сила, 2002 № 12 (906) - [2]

* На «метановой карте океана» белые пятна исчезают прямо на наших глазах. Так, исследовательница из ЮАР Скарла Уикс сообщила, что у берегов Намибии открыта обширная область выделения метана. Прежде там были известны лишь отдельные источники.

* Во многих районах океана – в Баренцевом, Балтийском и Северном морях, в норвежских фьордах и у побережья Намибии – обнаружены крупные скопления метана, залегающие прямо под морским дном. Там часто образуются кратеры диаметром от нескольких сантиметров до 25 метров. Оттуда вырывается метан. Возле этих источников возникают колонии микроорганизмов и трубчатых червей.

* Близ месторождений нефти встречаются грязевые вулканы. Вместо раскаленной лавы они извергают клубы газа (в том числе метан), воду и глинистую массу. На суше известно около 600 таких вулканов, кстати, 220 из них расположено в Азербайджане. Однако грязевые вулканы есть и на морском дне; пока они мало изучены, и нам остается ограничиться лишь упоминанием некоторых фактов.

В восточной части Средиземного моря отдельные участки дна усеяны плоско-выпуклыми холмами – грязевыми вулканами. В Северном Ледовитом океане известен подводный вулкан Хаакон Мосби. Его высота достигает двух километров. Каспийское море ежегодно выделяет до 200 тысяч тонн метана, причем в отдельные годы, когда грязевые вулканы проявляют особую активность, эта цифра заметно растет.

В последние столетия содержание метана в атмосфере постоянно растет

Метан выделяется в результате различных биологичесиихи геологических процессов

Откуда же в океанах берется метан? Он имеет разное происхождение. Я не случайно упомянул нефть. Вот уже сотни миллионов лет реки приносят в моря органические вещества – остатки растений и животных. Они опускаются на дно, образуя слои илистых отложений. Со временем эта органика превращается в месторождения нефти и природного газа, где один из основных компонентов – метан. Из недр земли он регулярно поднимается наверх.

* На небольшой глубине, где морская вода хорошо прогрета, метановые струи заметны по клокотанию крохотных пузырьков газа. Обычно рядом скапливаются бактериальные маты, вьются трубчатые черви, виднеются раковины. Очевидно, именно шельфовые участки Мирового океана – их глубина не превышает двухсот метров – выделяют в атмосферу значительное количество метана.

* В зоне материковых склонов, на глубине от 200 до 2000 метров, вода заметно холоднее. Когда метан, поднимаясь из недр земли, встречается с водой, просочившейся сквозь трещины земной коры, он сразу остывает. Так образуется вещество, похожее на лед, – гидрат метана. Это – горючее вещество, а его запасы, по оценке американского геолога Кейта Квенволдена, превышают запасы нефти, угля и природного газа, вместе взятые.

Вот только можно ли добыть метановый лед? Ученые пока не знают. Ведь, в отличие от угля или нефти, это вещество очень нестойкое. Гидрат метана стабилен лишь при высоких давлениях и низких температурах, то есть на глубоководных участках или в земной коре. Если месторождение метанового льда окажется на поверхности, а так и будет, когда его начнут разрабатывать, он растает, растворится в воде.

Подобное таяние ученые наблюдали не раз. Так, в 1997 году в Монтерейской бухте, близ Сан-Франциско, запасы метанового льда полностью растаяли после прихода теплого морского течения «Эль-Ниньо». Тогда метан бил фонтаном. Один из таких фонтанов выбрасывал до двухсот литров метана в минуту.

* На дне океанов встречаются горные хребты, сложенные из метанового льда. Они часто осыпаются, выделяя метан. Так, журнал «Eos» сообщал о канадских рыбаках, поймавших в сети близ острова Ванкувер несколько тонн метановых льдин. Российские ученые из ВНИИ геологии и минеральных ресурсов Мирового океана во главе с Игорем Грамбергом наблюдали, как после землетрясений выделяются большие количества метана (подробнее об этом см. «Известия», 21.06.02). Их коллега Крис Голдфингер из Орегонского университета опасается, что при сильном землетрясении у побережья штата произойдет очень мощный выброс метана. Немецкие исследователи заметили, что приливы и отливы также влияют на количество метана, попадающего в атмосферу из океанов.

Однако большую часть морского метана вырабатывают микроорганизмы – так называемые метанобразующие архебактерии. Они разлагают растительные и животные частицы, выделяя в год до четырехсот миллионов тонн метана, – это продукт их обмена веществ.

Впрочем, почти весь этот метан тут же и потребляется. Донные отложения бедны кислородом, и потому здесь прижились микробы, которые питаются метаном или продуктами его разложения.

По оценке американской исследовательницы Виктории Орфан, сообщества микробов перерабатывают до 300 миллионов тонн метана в год. Без них давно бы наступило глобальное потепление. В отдаленном прошлом, когда атмосфера Земли почти не содержала кислород, но изобиловала метаном, лишь одноклеточные организмы защитили планету от парникового эффекта, постепенно поглотив почти весь «болотный газ». «Если бы не эти микробы, – отмечает Кай Уве Хинрикс из американского Woods Hole Oceanographic Institution, – то, наверное, не было бы и нас».