對海底釋放甲烷結果的新見解
January 14, 2016
北海底部的一個隕石坑讓我們對海底釋放的甲烷的去向有了新的認識。
研究小組在海洋與石油地質學雜誌上發表了他們的研究結果,他們的調查重點是1990 年淺層氣體井噴後形成的一個火山口。跨度>
當年 11 月 20 日,蘇格蘭以東約 200 公里處的一口油井遇到淺層天然氣,導致井噴。由此產生的大量甲烷釋放在海底形成了一個火山口。四年後的一次探險表明,甲烷排放仍在從火山口中排出。
「我們在地表水中測得的濃度仍然是我在海上遇到過的最高濃度,」萊布尼茨波羅的海研究所 (IOW) 海洋化學家 Gregor Rehder 教授說道,誰進行了調查。
隔年的一次探險證實了 60 公尺寬的隕石坑持續排放氣泡
20米深。然後,2006 年,德國研究潛水器 JAGO 潛入隕石坑(深度 120 公尺),獲得了許多見解。即使在那時,甲烷仍在釋放,甚至在地表可見。
2011 年,英國能源和氣候變遷部著手量化火山口氣體的排放率,並了解氣體上升到水面時發生了什麼。
該計畫得到了埃克森美孚的支持,由Ira Leifer 博士(氣泡學研究國際)領導,並涉及一個多學科團隊,其中包括Alan Judd 博士(Alan Judd Partnership)、Peter Linke 博士(GEOMAR 亥姆霍茲研究中心)
基爾海洋研究所、David Long(英國地質調查局)以及來自德國、荷蘭、美國和英國的其他專家。
當科學家在 2011 年和 2012 年返回火山口時,他們觀察到甲烷氣體仍在繼續滲出。然而,在夏季,北海會出現不同溫度的水層,導致每個部分被溫躍層明顯地彼此分開。
對此進行了詳細闡述,Linke 博士說:「在混合程度較低的時期,只有極少量的甲烷隨氣泡到達地表。因此,甲烷很可能會被從井裡的氣泡被稀釋和分散。其中一部分被海底和水柱中的微生物吸收,但我們還不知道生活在井附近的生物如何受到影響。”
從深秋到春天,北海變得“充分混合”,偶爾會掀起暴風雨。這使得含有更多甲烷的氣泡上升到表面並釋放到大氣中。在距火山口約四乘四公里的區域內發現了大氣中甲烷濃度最高的區域。
雖然這些甲烷排放量看起來很大,但並不值得警惕。 GEOMAR 地球物理學家 Jens Schneider von Deimling 博士透露,他們最初對溫躍層上方沒有發現更高的濃度感到困惑,他說:「然而,在發現海底釋放氣泡後形成大氣泡渦流後,我們表明這種迄今為止未知的過程增強了氣體通風和交換。因此,較大羽流中的氣泡在到達地表時可能不再含有大量甲烷。」
透過位於海底的著陸器、各種測量平台和實驗進行的長期觀測顯示排放量存在一些變化。 2011年12月發生大爆炸,排放量增加;隨後由遙控潛水器 KIEL 6000 進行的調查顯示,火山口的特徵已發生了巨大變化,林克博士得出結論,噴發力量發揮著偶發但重要的作用。
他補充說,「這個隕石坑今天仍然非常活躍,並且可能會持續很多年。我們認為,不僅有必要監測這個隕石坑 - 我們還需要將其用作天然實驗室,向其學習並降低其他勘探地點的風險。」
科學家建議收集更多數據來檢驗一些假設、改進監測以及對水體和海底中甲烷的去向進行更詳細的調查。計劃於 2016 年 8 月下旬對火山口進行另一次探險。