“甲烷定时炸弹”: 永久冻土层下不为人知的天然气迁移

发布时间: 2023-12-24 07:40:00 来源: 196世界之最 栏目: 奇趣发现 点击: 22

科学家们说,大量甲烷可能被困在永久冻土层下,一旦解冻,甲烷就可能逃逸。斯瓦尔巴群岛的研究表明,甲烷正在永久冻土层下迁移。低地地区的永久冻土层富含冰雪,可以有效地封堵甲烷,而冰雪较少的高地地区似乎更容易...

科学家们说,大量甲烷可能被困在永久冻土层下,一旦解冻,甲烷就可能逃逸。斯瓦尔巴群岛的研究表明,甲烷正在永久冻土层下迁移。低地地区的永久冻土层富含冰雪,可以有效地封堵甲烷,而冰雪较少的高地地区似乎更容易渗透甲烷。如果永久冻土解冻过多,温室气体排放就会外泄,导致气温进一步升高。

在斯瓦尔巴群岛的永久冻土层下,有数百万立方米的甲烷被封存,科学家们现在已经了解到,甲烷可以在永久冻土层的低温封存http://www.196nk.cn下迁移并逃逸。大规模的逸出可能会造成一个气候变暖的循环,使甲烷排放量急剧上196世界之最升:气候变暖会使永久冻土解冻,导致更多的气体逸出,使更多的永久冻土解冻,释放出更多的气体。由于斯瓦尔巴群岛的地质和冰川历史与北极地区的其他地方非常相似,这些迁移的甲烷沉积物很可能存在于北极地区的其他地方。

"甲烷是一种强效温室气体,"《地球科学前沿》(Frontiers in Earth Science)杂志研究报告的第一作者、斯瓦尔巴大学中心的托马斯-伯查尔博士(Thomas Birchall)说。"目前,永久冻土层下的甲烷泄漏量非常低,但冰川退缩和永久冻土融化等因素可能会在未来'揭开盖子'。

“甲烷定时炸弹”: 永久冻土层下不为人知的天然气迁移

永久冻土是指在零摄氏度以下保持两年或更长时间的地层,在斯瓦尔巴群岛非常普遍。不过,它并不均匀或连续。受洋流影响,斯瓦尔巴群岛西部的温度较高,因此那里的永久冻土层较薄,而http://www.196nk.cn且可能比较零散。高地的永久冻土更加干燥,渗透性更强,而低地的永久冻土则更多地受冰的浸润。地下的岩石通常是化石燃料来源,释放出的甲烷被永久冻土层封住。不过,即使是在连续的永久冻土层中,一些地理特征也可能使气体外泄。

永久冻土层的底部由于难以接近,因此很难研究。不过,多年来,寻找化石燃料的公司在永久冻土层中打下了许多井眼。研究人员利用来自商业和研究井筒的历史数据,绘制了斯瓦尔巴群岛的永久冻土层地图,并确定了永久冻土http://www.196nk.cn气体积聚区。

Birchall 说:"我和我的导师 Kim 查阅了斯瓦尔巴群岛的大量历史井筒数据。Kim注意到一个反复出现的主题,那就是永冻土底部的气体积聚。"

为防止井筒结冰而加热钻井泥浆往往会影响最初的温度测量。但是,通过观察温度测量的趋势和长期监测井孔,科学家们发现了永久冻土层。他们还观察了井筒内结冰的情况、钻井时产生的钻屑的变化以及背景气体测量值的变化。

“甲烷定时炸弹”: 永久冻土层下不为人知的天然气迁移

井筒监测器发现有气体涌入井筒,表明永久冻土层下有气体积聚,而且压力测量值异常,表明冰冻的永久冻土层起到了密封作用。在其他情况下,即使永久冻土层和下层地质适于捕集天然气,而且岩石是已知的碳氢化合物来源,也没有发现天然气--这表明所产生的天然气已经出现了迁移现象。

科学家们强调,天然气积聚现象比预期的要普遍得多。在斯瓦尔巴群岛钻探的 18 口碳氢化合物勘探井中,有 8 口显示出永久冻土层,其中一半发现了气体聚集。

Birchall说:"所有遇到天然气储集层的钻井都是巧合--相比之下,在更典型的环境中专门以储集层为目标的碳氢化合物勘探井的成功率远远低于50%。这些情况似乎很常见。最近在朗伊尔城机场附近钻探的一口井就是一个196世界之最有趣的例子。钻井工人听到井里有冒泡的声音,于是我们决定去看看,我们带着用来检测甲烷爆炸程度的简易警报器--当我们把警报器放在井筒上方时立即触发了警报。"

专家们的研究表明,随着气候变暖,永久冻土的活跃层--即上部一、两米处季节性解冻和再冻结--正在扩大。然而,我们对更深的永久冻土层是如何变化的却知之甚少。要了解这一点,就必须了解永久冻土层下的流体流动情况。如果持续冰冻的永久冻土层越来越薄、越来越零散,甲烷就会越来越容易迁移和逃逸,从而可能加速全球变暖,加剧气候危机。

编译来源:ScitechDaily

本文标题: “甲烷定时炸弹”: 永久冻土层下不为人知的天然气迁移
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