Знание-сила, 2002 № 12 (906)

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».

Сейчас количество метана в атмосфере ежегодно увеличивается на один процент. Виной тому – развитие сельского хозяйства и особенно животноводства. Поэтому футурологи, рисуя мрачные картины будущего Земли, не забывают о метане. Да ведь однажды было такое! Пятьдесят пять миллионов лет назад средняя температура на Земле внезапно поднялась на пять – семь градусов (подробнее об этом «Знание – сила», 2001, № 3).

Многие морские животные вымерли. И все из-за выброса огромного количества метана в атмосферу.

Возможно, причиной этого события, считает американский геолог Гэвин Шмидт, было движение литосферных плит, точнее говоря, столкновение Индостанской плиты с Евроазиатской. Тогда Индия стала частью Азии, но при соударении плит пострадали скопления метанового льда. Весь этот метан выделился в атмосферу. Его избыток и вызвал резкое потепление на планете. Лишь через сотни тысяч лет атмосферный баланс восстановился, и температура пришла в норму.

Сейчас смешно заявлять, что метан, поднимающийся со дна океанов, может вызвать новое потепление. Ведь в атмосферу попадает гораздо больше метана антропогенного происхождения, чем океанического.

Возможна ли в будущем та же катастрофа, что случилась 55 миллионов лет назад? Все-таки да, и тут не нужно дожидаться новой сшибки материков. Глобальное потепление может привести к тому, что вода над материковыми склонами прогреется и запасы метанового льда начнут повсюду таять. К поверхности океанов поплывут стойкие метановые пузырьки. Их пелена окутает планету, как парниковая пленка. Земным организмам придется, как сказал бы Р. Нудельман, «претерпеть могучую метановую отрыжку с невообразимо жуткими последствиями».

…Тогда само море подскажет тему, напишет имя ее на своем полотнище, «на волнах на кораблях» (П. Элюар). Море не синее, не лазурное, а дымчатое – огромная посудина, из которой текут испарения Земли, ее гарь и чад.

Адреса в интернете:

Гидрат метана www.gashydrate.de

Подводные скопления гидратов www.mtu.unibremen.de/Gashydrate/gashydrate.htmlwww.dieofT.org/page225.htm

Третьи Сократические чтения по географии, состоявшиеся в Старой Руссе, живописнейшем старинном городе в ста километрах от Великого Новгорода 2 – 5 мая 2002 года, были посвящены проблеме «Россия в современном мире: поиск новых интеллектуальных подходов». Как и в случае предыдущих чтений (см.«Знание – сила», 2001, №11; 2002, №5), их главными чертами были ярко выраженный междисциплинарный характер и вольный дух. Физики, философы, социологи, демографы и, конечно же, географы собрались не столько для того, чтобы добыть золотые крупицы нового знания, сколько для критики существующих представлений- Ведь запас осознанного незнания есть результат процесса познания, и критика устоявшихся представлений полезна уже тем, что не позволяет им стать запрудами, мешающими дальнейшему течению плодотворной исследовательской работы.