gefrorenes Methan. Bei Permafrostbedingungen

MOSKAU, 18. Januar. /TASS/. Russische Mathematiker erstellten ein Modell für die Entwicklung von Lagerstätten der reichsten Erdgasquelle der Erde - Gashydrate, deren Konzentration in der Arktiszone hoch ist, und Skoltech-Wissenschaftler schlugen eine Technologie zur Gewinnung von Methan aus Hydraten vor. Experten erklärten TASS, wie die Produktion eines solchen Methans zur Verringerung des Treibhauseffekts beitragen wird, welche Vorteile neue Forschung hat und ob es Aussichten für die industrielle Entwicklung von Gashydraten in Russland gibt.

Gegen den Treibhauseffekt

Gashydrate sind feste kristalline Verbindungen aus Eis und Gas, sie werden auch „brennbares Eis“ genannt. In der Natur kommen sie in der Dicke des Meeresbodens und im Permafrost vor, daher ist es sehr schwierig, sie zu extrahieren - Sie müssen mehrere hundert Meter tief bohren und dann Erdgas aus Eisvorkommen gewinnen und transportieren zu der Oberfläche. Chinesischen Ölmännern gelang dies 2017 im Südchinesischen Meer, dafür mussten sie jedoch mehr als 200 Meter tiefer in den Meeresboden vordringen, obwohl die Tiefe im Fördergebiet 1,2 km überstieg.

Forscher halten Gashydrate für einen vielversprechenden Energieträger, der insbesondere von Ländern mit begrenzten anderen Energieressourcen wie Japan und Südkorea nachgefragt werden kann. Schätzungen über den Gehalt an Methan, dessen Verbrennung Energie liefert, in Gashydraten weltweit variieren: von 2,8 Billiarden Tonnen nach Angaben des Energieministeriums der Russischen Föderation bis zu 5 Billiarden Tonnen nach Angaben der Weltenergieagentur (IEA). Selbst minimale Schätzungen spiegeln riesige Reserven wider: Zum Vergleich: Die BP (British Petroleum) Corporation schätzte das weltweite Volumen der Ölreserven im Jahr 2015 auf 240 Milliarden Tonnen.

„Nach Schätzungen einiger Organisationen, vor allem von Gazprom VNIIGAZ, reichen die Methanressourcen in Gashydraten auf dem Territorium der Russischen Föderation von 100 bis 1.000 Billionen Kubikmetern, in der Arktis, einschließlich der Meere, von 600 bis 700 Billionen Kubikmeter, aber das ist sehr ungefähr", sagte Yevgeny Chuvilin, ein führender Forscher am Zentrum für Kohlenwasserstoffproduktion am Skolkovo Institute of Science and Technology (Skoltech), gegenüber TASS.

Gashydrate sind nicht nur eine Energiequelle, sondern können auch zur Rettung vor Treibhausgasen werden, was dazu beitragen wird, die globale Erwärmung zu stoppen. Die von Methan befreiten Hohlräume können mit Kohlendioxid gefüllt werden.

„Laut Forschern enthalten Methanhydrate mehr als 50 % des Kohlenstoffs aus den gesamten bekannten Kohlenwasserstoffreserven der Welt. Dies ist nicht nur die reichste Quelle für Kohlenwasserstoffgas auf unserem Planeten, sondern auch ein mögliches Reservoir für Kohlendioxid, das als Treibhausgas gilt Gas. Sie können zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen - Methan gewinnen, es verbrennen, um Energie zu erzeugen, und an seiner Stelle das bei der Verbrennung gewonnene Kohlendioxid pumpen, das den Platz von Methan im Hydrat einnimmt", sagt Nail Musakaev, stellvertretender Direktor für wissenschaftliche Forschung Arbeit der Tjumener Zweigstelle des Instituts für Theoretische und Angewandte Mechanik der Sibirischen Zweigstelle der Russischen Akademie der Wissenschaften, sagte TASS.

Bei Permafrostbedingungen

Heute identifizieren Forscher drei vielversprechende Hauptmethoden für die Gewinnung von Gashydraten.

"Bevor Gas aus Hydraten extrahiert wird, müssen sie in Bestandteile zerlegt werden - Gas und Wasser oder Gas und Eis. Die Hauptmethoden der Gasproduktion können unterschieden werden - Absenken des Drucks am Boden des Bohrlochs, Erhitzen der Formation mit heißem Wasser oder Dampf, der Inhibitoren (Stoffe für die Zersetzung von Gashydraten - ca. TASS) liefert", erklärte Musakaev.

Wissenschaftler aus Tjumen und Sterlitamak haben ein mathematisches Modell für die Methanproduktion im Permafrost erstellt. Es ist insofern bemerkenswert, als es den Prozess der Eisbildung während der Entwicklung des Feldes berücksichtigt.

„Die Bildung von Eis hat Vor- und Nachteile: Es kann Geräte verstopfen, aber andererseits erfordert die Zersetzung von Gashydrat in Gas und Eis dreimal weniger Energie als die Zersetzung in Gas und Wasser“, sagte Musakaev.

Der Vorteil der mathematischen Modellierung ist die Möglichkeit, das Szenario für die Entwicklung von Gashydratvorkommen vorherzusagen, einschließlich der Bewertung der Wirtschaftlichkeit von Methoden zur Gasgewinnung aus solchen Lagerstätten. Die Ergebnisse könnten für Designorganisationen von Interesse sein, die an der Planung und Exploration von Gashydratvorkommen beteiligt sind, bemerkte der Wissenschaftler.

Skoltech entwickelt auch Technologien zur Extraktion von Methan aus Hydraten. Gemeinsam mit Kollegen der Heriot-Watt University in Edinburgh schlugen Skoltech-Wissenschaftler vor, Methan aus Gashydraten zu extrahieren, indem Luft in die Gesteinsformation gepumpt wird. "Diese Methode ist wirtschaftlicher als bestehende und hat weniger Auswirkungen auf die Umwelt", erklärte Chuvilin.

Dieses Verfahren geht davon aus, dass Kohlendioxid oder Stickstoff in die Lagerstätte injiziert wird und Gashydrate aufgrund des Druckunterschieds in Bestandteile zerfallen. „Wir führen noch methodische Studien durch, um die Methode und ihre Wirksamkeit zu testen. Bis zur Entstehung der Technologie ist es noch ein langer Weg, während wir die physikalisch-chemischen Grundlagen dieser Technologie schaffen“, betonte der Wissenschaftler.

Für die effiziente Gewinnung von Methan aus Hydraten gibt es laut Chuvilin in Russland keine komplett vorgefertigten Technologien, da es keine gezielten Programme zur Unterstützung dieser wissenschaftlichen Ausrichtung gebe. Aber die Entwicklung geht noch weiter. „Vielleicht werden Gashydrate nicht die wichtigste Energiequelle der Zukunft, aber ihre Verwendung wird sicherlich die Entwicklung neuer Erkenntnisse erfordern“, fügte Musakaev hinzu.

Wirtschaftliche Zweckmäßigkeit

Die Exploration und Erschließung von Gashydratvorkommen wird von der Prognose für die Entwicklung des Brennstoff- und Energiekomplexes Russlands für den Zeitraum bis 2035 als eine der langfristigen Perspektiven für die Gasförderung angesehen. Das Dokument stellt fest, dass Gashydrate „erst in 30 bis 40 Jahren zu einem Faktor in der globalen Energieindustrie werden können“, aber ein Durchbruchsszenario wird nicht ausgeschlossen. In jedem Fall wird die Entwicklung von Hydraten zu einer globalen Umverteilung der Brennstoffressourcen auf dem Weltmarkt führen - die Gaspreise werden sinken, und die Bergbauunternehmen werden nur durch die Eroberung neuer Märkte und die Steigerung des Umsatzes Einnahmen sparen können. Für die Massenentwicklung solcher Lagerstätten ist es notwendig, neue Technologien zu schaffen, die Kosten bestehender zu verbessern und zu senken, heißt es in der Strategie.

Angesichts der Unzugänglichkeit von Hydraten und der Komplexität ihrer Herstellung bezeichnen Experten sie als vielversprechende Energiequelle, beachten Sie jedoch, dass dies kein Trend in den kommenden Jahren ist - Hydrate erfordern neue Technologien, die noch entwickelt werden. Und unter den Bedingungen einer etablierten Erdgasproduktion ist Methan aus Hydraten nicht in der vorteilhaftesten Position. In Zukunft wird alles von der Konjunktur des Energiemarktes abhängen.

Aleksey Cheremisin, stellvertretender Direktor des Skoltech Center for Hydrocarbon Production, glaubt, dass Methan aus Hydraten nur wegen der vorhandenen Reserven an traditionellem Gas nicht bald produziert werden wird.

„Der Zeitpunkt der kommerziellen Produktion hängt sowohl von der wirtschaftlich verfügbaren Technologie zur Suche, Lokalisierung und Produktion von Gas als auch von Marktfaktoren ab. Gasfördernde Unternehmen verfügen über ausreichende konventionelle Gasreserven, daher betrachten sie Gashydrat-Produktionstechnologien als lang -Laufzeitreserve. Meiner Meinung nach wird die industrielle Produktion in der Russischen Föderation frühestens in 10 Jahren beginnen", sagte der Experte.

Laut Chuvilin gibt es in Russland Felder, auf denen in den nächsten 10 Jahren Methan aus Gashydraten produziert werden kann, und das ist sehr vielversprechend. „In einigen Gasfeldern im Norden Westsibiriens ist es mit der Erschöpfung traditioneller Gaslagerstätten möglich, darüber liegende Horizonte zu entwickeln, in denen Gas auch in hydratisierter Form vorliegen kann. Dies wird im nächsten Jahrzehnt möglich sein, alles wird davon abhängen Kosten der Energieträger", resümiert der Gesprächspartner der Agentur.

Wladimir FRADKIN

Alternative Energieträger sind im Massenbewusstsein ausschließlich erneuerbare Energiequellen – Sonne, Wind, Biomasse, Meeresbrandung und dergleichen. Es gibt jedoch noch eine andere sehr vielversprechende, wenn auch nicht erneuerbare Energiequelle: Methan aus dem Meeresboden. Viele Menschen wissen nicht einmal von seiner Existenz, was im Allgemeinen entschuldbar ist: Schließlich wussten Wissenschaftler bis vor kurzem auch nichts davon. Inzwischen lagern riesige Methanreserven auf dem Meeresboden! Es liegt zwar in gebundener Form vor – in Form fester Hydrate.

Die Bildung von Methanhydraten, also deren Verbindungen mit Wasser, erfolgt unter dem Einfluss von hohem Druck und niedriger Temperatur – unter Bedingungen, die für die Meerestiefen durchaus typisch sind. Wo die sich bewegende ozeanische Platte unter die kontinentale Platte geht, gibt es Zonen starker Kompression. Sie sind es, die das Methan herauspressen, das sich in der Dicke organischer Ablagerungen gebildet hat. Eine dieser tektonischen Zonen liegt vor der Westküste Nordamerikas. Die Expedition, die auf der Suche nach Methanhydrat dorthin ging, fand es wirklich, aber die Hauptsensation war, dass seine riesigen Vorkommen direkt auf der Oberfläche des Meeresbodens entdeckt wurden. Professor Jürgen Minert, Forscher am Deutschen Forschungszentrum Geomar mit Sitz in Kiel, sagt: „Wir haben Grund zu der Annahme, dass das in diesem Gestein enthaltene Gasgemisch zu 98 bis 99 Prozent aus Methan besteht. Wenn eine Bodenprobe vom Meeresboden an Bord gebracht wird, beginnt das Gas sofort zu entweichen. Schwarze Flecken weisen auf einen erhöhten Kohlenstoffgehalt in Sedimentablagerungen hin. Mit anderen Worten, das auf dem Meeresboden gefundene Methan ist ein Zersetzungsprodukt organischer Materie, das Ergebnis des Todes lebender Organismen, das heißt, es ist biogenen, nicht thermogenen Ursprungs.“

Vor der Küste der USA geborgene Gashydratproben werden seither sorgfältig in speziellen Kühltanks gelagert und untersucht – zum Beispiel am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven. Hier befindet sich eines der wenigen Labore, in denen Bedingungen geschaffen wurden, um die Sicherheit von Gashydrat in seiner ursprünglichen Form zu gewährleisten. Das heißt, die Raumtemperatur wird auf -27 °C gehalten, sodass die Forscher gezwungen sind, in speziellen Overalls und warmen Handschuhen zu arbeiten. Aus dem Meeresboden gehobene Gashydratstücke sehen aus wie im Schlamm gerollte Eisstücke. Eigentlich handelt es sich um Eis mit einem hohen Methangehalt. Die Proben werden in die dünnsten Platten geschnitten, jeder Schnitt wird fotografiert und erst danach wird das Hydrat einer chemischen Analyse unterzogen. Jens Greinert vom Forschungszentrum Geomar erklärt: „Meist ist es Methan. Es besteht zu 98 % aus Methan, aber der Rest – es kann Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid sein – ist für uns von großem Interesse, da Verunreinigungen weitgehend bestimmen, unter welchen Bedingungen das Hydrat stabil ist und unter welchen nicht. Mit diesem Wissen kann man beginnen, sich mit der Frage zu befassen, wann und wie Methanhydrate entstehen, wann und wie sie sich zersetzen.

Auch Klimaforscher zeigen großes Interesse an der Arbeit der Geophysiker. In ihren Augen ist Methan weniger eine wertvolle Energiequelle als vielmehr einer der Hauptverursacher der globalen Erwärmung.

„Methan ist bekanntlich das drittgrößte Treibhausgas. Es ist allgemein anerkannt, dass die Ozeane und insbesondere die Randmeere eine wichtige Quelle für Methan sind. Aber oft können Wissenschaftler nicht einmal qualitativ beurteilen, ob das Meer Methan in die Atmosphäre abgibt oder im Gegenteil atmosphärisches Methan bindet und Hydrate bildet. Und über die quantitative Bewertung dieser Prozesse muss heute nicht mehr gesprochen werden. Inzwischen ist dies ein sehr wichtiges Thema. Und wir hoffen, dass unsere neuen Instrumente dazu beitragen, die Antwort darauf zu finden, sagt Klaus Weitkamp, ​​Mitarbeiter des GKSS-Forschungszentrums in Geesthacht, das auf die Herstellung hochempfindlicher Gassensoren spezialisiert ist. Aber was sind die Methanreserven in Gashydraten? Können sie das Klima maßgeblich beeinflussen – zum Beispiel, wenn infolge der Erderwärmung die am Boden unter der Wassersäule liegenden Hydrate beginnen, sich in ihre Bestandteile zu zersetzen und das gesamte Methan in die Atmosphäre gelangt? Gerhard Bormann vom Forschungszentrum Geomar sagt: „Es gibt Schätzungen, dass etwa 50 Prozent des gesamten Kohlenstoffs auf der Erde in diesen Hydraten enthalten sind. Stellen Sie sich vor, wir haben so viel über den Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre gesprochen, über den Kohlenstoffkreislauf in der Natur, und bisher haben wir eine so wichtige Komponente dieses Prozesses nicht berücksichtigt! Alle Berechnungen, die wir verwenden, sind jedoch sehr ungefähr. Bei der Vorhersage, wo und in welcher Menge Unterwasser-Gashydratfelder zu finden sind, gehen wir von seismischen Beobachtungen und geophysikalischen Untersuchungen aus. Um die Zuverlässigkeit der Vorhersagen zu erhöhen, ist es jedoch notwendig, Probebohrungen und -messungen in den Ozeanregionen durchzuführen, in denen das Vorkommen von Methanhydraten vorhergesagt wird, und die erhaltenen Ergebnisse zu analysieren. Bisher stehen wir erst ganz am Anfang der Reise, aber ich denke, dass die Erforschung von Gashydraten zu einem Schlüsselthema der kommenden Jahre und möglicherweise Jahrzehnte werden wird.“

Die Suche nach Methanhydraten wird in den unterschiedlichsten Bereichen der Weltmeere und unter Einbeziehung modernster Spezialgeräte durchgeführt. Bemerkenswert ist, dass Geophysiker gleichzeitig keine Mühen scheuen, um die benthische Flora und Fauna zu studieren. Tatsache ist, dass die Bewohner des Meeresbodens als eine Art Indikator für das Vorhandensein einer Gashydratlagerstätte in der Tiefe dienen können. Ein Mitarbeiter des Geomar-Forschungszentrums, Biologe Peter Linke, sagt: „Zwischen den Kalksteinblöcken, die durch geochemische und tektonische Prozesse am Boden entstanden sind, kommt es zu einem Ausfluss von methanhaltigen Flüssigkeiten, die die Grundlage für die Existenz sind einer bestimmten Weichtierart. Das Vorhandensein dieser Weichtiere ist für uns ein sicheres Zeichen dafür, dass hier Methan aus der Tiefe freigesetzt wird. Mollusken können sich natürlich nicht von Methan als solchem ​​ernähren – es ist für sie genauso giftig wie für den Menschen. Hier haben wir es mit einem typischen Beispiel einer Symbiose zu tun: Eine methanhaltige Flüssigkeit wird von speziellen Bakterien aufgenommen, die im Mantel von Mollusken leben. Und die Weichtiere selbst ernähren sich von den Abfallprodukten dieser Bakterien, wodurch sie in einer solchen Tiefe existieren können, in der das Sonnenlicht praktisch nicht eindringt. Mollusken neigen naturgemäß dazu, sich möglichst nahe an der Nahrungsquelle anzusiedeln, also an jenen Rissen und Spalten in Kalkablagerungen, aus denen methanhaltige Flüssigkeiten austreten. Diese Mollusken dienen wiederum einigen anderen Arten der Meeresfauna als Nahrung. Das heißt, diejenigen Orte, an denen nach unseren Schätzungen Bedingungen für die Bildung von Gashydraten herrschen, sind eine Art Oase in der Wüste der Meerestiefen.

Mollusken, die während einer Expedition an die Küste der Vereinigten Staaten vom Meeresboden geborgen wurden, wurden natürlich den genauesten Untersuchungen unterzogen. Sie wurden präpariert, dann wurde Kohlenstoff aus den Geweben der Schale und des Mantels isoliert, zu Kohlendioxid gebunden und mit einem Massenspektrometer analysiert. Der hohe Gehalt des Kohlenstoffisotops C12 ließ darauf schließen, dass sich die Mollusken tatsächlich von den Flüssigkeiten ernährten, die die Gashydratablagerungen spülten.

Doch das Auffinden eben dieser Mollusken gestaltete sich schwierig: Zahlreiche Bodenproben vom Meeresgrund dort, wo aufgrund geophysikalischer Überlegungen Gashydratvorkommen vermutet wurden, ergaben lange Zeit kein positives Ergebnis. Wieso den?

„Entweder wurde nicht intensiv genug gesucht, oder die Methanquellen, die einst Nahrung lieferten und als Lebensgrundlage für diese Mollusken dienten, sind heute verarmt oder völlig versiegt. Für Weichtiere ist dies eine Katastrophe, sie sterben aus. Für uns ist dies ein Beweis dafür, dass die Quellen schlecht oder leer sind. Wenn wir eine große Kolonie lebender Schalentiere finden, gibt uns das Grund zu der Annahme, dass es hier bedeutende Methanquellen gibt. Wenn es keine Mollusken gibt oder wir nur leere Schalen finden, bedeutet dies, dass hier höchstwahrscheinlich keine intensive Freisetzung methanhaltiger Flüssigkeiten stattfindet, - fährt Peter Linke fort, ein Mitglied der Expedition, die reiche Methanhydratvorkommen und begleitende Molluskenkolonien entdeckte vor der Küste der Vereinigten Staaten und im Arabischen Meer vor der Küste Pakistans.

Wissenschaftler interessieren sich jedoch am meisten für die kalten Meere des hohen Nordens und des hohen Südens. Insbesondere das Ochotskische Meer. Professor Erwin Süß, langjähriger Leiter des Forschungszentrums Geomar, betont den klimatologischen Aspekt: ​​„Die Methanquelle im Ochotskischen Meer, wie in vielen anderen Randmeeren, sind Hydrate. Das Ochotskische Meer ist mehr als 9 Monate im Jahr mit Eis bedeckt, und das vom Boden aufsteigende Methan wird von dieser Eisdecke zurückgehalten. Im Frühjahr, wenn das Eis zu schmelzen beginnt, werden innerhalb weniger Wochen riesige Mengen Methan in die Atmosphäre freigesetzt. Angesichts der Bedeutung von Methan als Treibhausgas sollten die Auswirkungen dieser saisonalen Emissionen auf das globale Klima sehr sorgfältig untersucht werden. Dies wird helfen, die Trends und Mechanismen des Klimawandels auf der Erde zu verstehen.“

Um zu verstehen, welche Skalenänderungen Erwin Süß meint, sollte man folgende Zahl berücksichtigen: Aus einem Kubikmeter Hydrat, das dem Meeresboden entnommen wird, werden 164 Kubikmeter gasförmiges Methan freigesetzt! Das heißt, wir sprechen einerseits über das kolossale Energiepotenzial, das in Methanhydraten steckt, und andererseits über die enorme Gefahr, die diese Hydrate für das Klima der Erde darstellen können. Und dass die Gashydratvorkommen auf dem Meeresboden wirklich riesig sind, steht unter Fachleuten außer Zweifel. Hans Falenkamp, ​​Professor für Umwelttechnik an der Universität Dortmund, sagt: „Geologen bewerten Gashydratvorkommen, indem sie sie mit dem Gesamtvolumen der bisher erkundeten Öl-, Erdgas- und Kohlevorkommen vergleichen. Ihre Schlussfolgerung ist, dass die Methanvorkommen am Grund der Meere und Ozeane doppelt so viel Energie haben wie alle anderen fossilen Brennstoffe zusammen.“

Und das sind weder mehr noch weniger als 10 Milliarden Tonnen. Allerdings gab es bis vor kurzem keine Technologie, die geeignet war, diesen unbezahlbaren Schatz im großen Maßstab aus dem Meeresgrund zu gewinnen. Der Kollege von Professor Hans Falenkamp vom Fachgebiet Umwelttechnik der Universität Dortmund, Heiko Jürgen Schultz, sagt: „Die bisher vorgeschlagenen Extraktionsverfahren waren nicht ausreichend effektiv. Die durchgeführten Berechnungen zeigten, dass das mit diesen Methoden aus dem Meeresboden gewonnene Methan nicht mit dem mit herkömmlichen Methoden gewonnenen Erdgas konkurrieren kann.“

Neben der geringen Effizienz gibt es ein zweites Problem – die Sicherheit. Gashydratvorkommen befinden sich an steilen Hängen in Tiefen von 300 bis 1000 Metern und stabilisieren den Meeresboden in diesen geologisch aktiven Regionen. Die großflächige Erschließung von Ablagerungen kann Unterwasser-Erdrutsche und als Folge zerstörerische Flutwellen - Tsunamis - verursachen. Darüber hinaus muss mit der Möglichkeit der Notfreisetzung riesiger Methanmassen in die Atmosphäre gerechnet werden, was mit einer grandiosen Umweltkatastrophe behaftet ist, ganz zu schweigen von der Bedrohung der Gesundheit und des Lebens des Personals, das Bergbaumaschinen bedient. Doch Heiko Jürgen Schultz hat kürzlich eine neue und seiner Meinung nach vielversprechende Methode zur Gewinnung von Gashydraten vorgeschlagen. Zumindest die Berechnungen am Computermodell sehen vielversprechend aus: "Wir haben eine Technologie vorgestellt, die für hohe Effizienz und signifikante Produktionsvolumina sorgen wird."

Um aus festen Gashydraten gasförmiges Methan zu gewinnen, müssen diese geschmolzen, also erhitzt werden. Beim Projekt Heiko Jürgen Schultz wird eine spezielle Pipeline von einer Plattform an der Meeresoberfläche zu Gashydratvorkommen auf dem Meeresboden verlegt. Die Besonderheit der Rohrleitung besteht darin, dass sie aus doppelwandigen Rohren besteht. Es ist wie zwei Pipelines, von denen eine durch die andere geführt wird. Heiko Jürgen Schultz erklärt: „Das funktioniert wie eine Kaffeemaschine. Durch das Innenrohr leiten wir auf 30...40 Grad erhitztes Meerwasser direkt in das Gashydratfeld. Sie schmelzen und aus ihnen werden gasförmige Methanblasen freigesetzt, die zusammen mit Wasser das äußere Rohr zur Plattform hinaufsteigen. Dort wird Methan vom Wasser getrennt und in Tanks oder in die Hauptleitung geleitet, und warmes Wasser wird wieder nach unten zu den Gashydratvorkommen gepumpt.“

Berechnungen zeigen, dass beim Einsatz dieser Technologie die erzeugte Energiemenge 40-mal höher sein wird als die Menge, die für das Mining aufgewendet werden muss. Das heißt, die Wirtschaft ist offensichtlich. Und wie sieht es mit der Umweltfreundlichkeit aus? Die Frage ist schon deshalb wichtig, weil Methan eines der klimaschädlichsten Gase ist, erinnert sich Professor Falenkamp: „Alle Treibhausgase werden üblicherweise mit Kohlendioxid verglichen. Wenn der Grad der Kohlendioxidbelastung des Klimas bedingt als Einheit genommen wird, beträgt die Treibhausaktivität von Methan 23 Einheiten.“

Doch wenn man Computerberechnungen glauben darf, sind keine unfallbedingten Freisetzungen von Methan zu erwarten. Darüber hinaus ist Heiko Jürgen Schultz zuversichtlich, dass seine Technologie auch die Gefahr von Erdrutschen unter Wasser beseitigt. Derzeit sucht er nach Investoren, um seine Idee in die Tat umzusetzen. Die Kosten des Projekts werden auf 100 Millionen Euro geschätzt.

Irkutsker Limnologen erforschen den Treibstoff der Zukunft, der sich in den Bodensedimenten des Sees befindet

Anfang September dieses Jahres versammelten sich Wissenschaftler aus aller Welt in Listwjanka, um sich über die Errungenschaften von Wissenschaftlern des Limnologischen Instituts Irkutsk auf dem Gebiet der Erforschung von Gashydraten zu informieren, die bereits als Kraftstoff der Zukunft bezeichnet werden. Wissenschaftler aus China, Japan, Belgien, Deutschland und den USA kamen an den Baikalsee, um ein weiteres Geheimnis des einzigartigen Sees herauszufinden, das in seinen Bodensedimenten verborgen ist - Methaneis.

Was ist heißes Eis?

Unter dem unverständlichen chemischen Begriff "Gashydrate" verbirgt sich ein recht einfaches Phänomen - es ist loses Eis, bestehend aus einem Gemisch aus Wasser und Methan, das unter besonderen Bedingungen, also bei einer Kombination aus hohem Druck und niedrigen Temperaturen, entsteht. Bei fünf Grad Celsius entsteht diese Verbindung in einer Tiefe von dreihundert bis sechshundert Metern. Es unterscheidet sich von gewöhnlichem Eis nur dadurch, dass es, wenn es an die Oberfläche gebracht wird, beginnt, sich in Wasser und Methan zu zersetzen, das brennbar ist: Wenn Sie ein Streichholz mitbringen, können Sie alle mit dem Schauspiel des brennenden Eises in Erstaunen versetzen.

Die Erforschung und industrielle Entwicklung von Gashydraten ist heute eines der vielversprechendsten Energieprojekte der Welt. Diese ungewöhnliche Kombination aus Wasser und Gas gilt neben anderen Kohlenwasserstoff-Rohstoffen wie Öl und Gas als Kraftstoff der Zukunft.

Der Baikalsee ist das einzige Süßwasserreservoir der Welt, in dem Gashydrate gefunden wurden. Seine Geschichte reicht 25 Millionen Jahre zurück, in denen sich auf dem Grund etwa siebeneinhalb Kilometer Sedimente angesammelt haben, in denen sich ständig Methan bildet.

Niemand schlägt vor, Hydrate am Baikal zu extrahieren. Diese Frage wird in Russland überhaupt nicht gestellt - wir haben genug Erdgas und Öl. Aber heute ist die Frage der industriellen Nutzung von Hydraten für Länder mit Zugang zu den Ozeanen oder Binnenmeeren sehr relevant - sagte Oleg Khlystov, Leiter des Labors für Baikalgeologie des Instituts für Limnologie. - Beispielsweise sind Japan und Indien sehr an unseren Entwicklungen interessiert. 2005 kamen die Indianer zu uns, nahmen an zwei Expeditionen teil. Obwohl im Indischen Ozean riesige Hydratreserven liegen sollen, hielten sie sie zum ersten Mal nur im Baikalsee in den Händen. Wir arbeiten bereits seit fünf Jahren mit Japan zusammen und führen jedes Jahr gemeinsame Expeditionen durch.

Der Vorteil des Baikal ist, dass im Gegensatz zu den Meeren im Winter direkt von der Eisoberfläche aus geforscht werden kann. Jetzt stellen sich Wissenschaftler die Aufgabe, am Baikal – wie auf einem Versuchsgelände – die Technologie der industriellen Herstellung von Gashydraten zu erarbeiten, die später weltweit zum Einsatz kommen sollen.

Den Bergleuten werden Blumensträuße präsentiert, die sich von Methan ernähren

Neben der Untersuchung von Hydraten als Treibstoff der Zukunft interessieren sich Wissenschaftler des Limnologischen Instituts der Sibirischen Abteilung der Russischen Akademie der Wissenschaften für andere verwandte Probleme auf dem Weg dorthin. Zum Beispiel, wie überschüssiges Methan am Baikalsee aufgenommen wird, welche Auswirkungen dieses Gas auf das Ökosystem des Sees hat, ob es Schaden anrichtet.

Kleine Methanemissionen am Baikal treten ständig in seichten Gewässern auf - im Selenga-Delta, an der Posolskaya-Schlucht, in der Babuschkin-Bucht. An diesen Stellen sprudelt es einfach an die Oberfläche.

Wir wissen bereits, dass sich das Baikal-Ökosystem an die ständige Freisetzung von Methan aus dem Grund des Sees angepasst hat. Insbesondere gibt es verschiedene Arten von Mikroorganismen, die Methan verarbeiten, - sagt Tamara Zemskaya, wissenschaftliche Sekretärin des Instituts.

Bei der Untersuchung der Bakterien, die im Baikalsee Methan absorbieren, kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass es ratsam ist, sie in Minen einzusetzen. Theoretisch können die Enzyme von Baikal-Mikroorganismen in gewöhnliche Pflanzen transplantiert werden. Methanexplosionen in den Kohlebergbaugebieten Russlands bescheren uns eine Tragödie nach der anderen. Und als eine der Möglichkeiten, Minen zu sichern, schlagen Wissenschaftler vor, diese Pflanzen zu verwenden, die sich von Methan ernähren.

Auf dem Grund der arktischen Meere wird eine Bombe gelagert, die hundertmal gefährlicher ist als alle Vulkane der Erde zusammen. Das ist Methangas, das aus den Tiefen des Planeten kommt und die kolossalen Flächen des Meeresbodens füllt.

Während es sich in einem "eingefrorenen" Zustand befindet. Mit der Erwärmung des Klimas beginnt er jedoch, sich aus seiner "Eisgefangenschaft" zu befreien. Gleichzeitig sollte berücksichtigt werden, dass Methan, das in die Atmosphäre gelangt, 30-mal schneller einen Treibhauseffekt erzeugt als Kohlendioxid.

Eine Zunahme des Treibhauseffekts auf dem Planeten wird zu einer noch stärkeren Zunahme des Schmelzens von "gefrorenem" Methan führen, was wiederum zu einer noch stärkeren Erwärmung führen wird. Dieses Phänomen wird als "Methanschwungrad" bezeichnet. Es ist möglich, dass die Erde dank dieses "Schwungrads" bis 2100 in ihren klimatischen Bedingungen der Venus ähnlich wird ...

TAUSENDE GIGATONNEN METHAN BEREIT ZUR FREISETZUNG IN DIE ATMOSPHÄRE

Methan in Form von sogenanntem Methan-Eis oder Methanhydraten ist in großen Mengen auf dem Grund des Weltmeeres angereichert. In „Methan-Eis“ ist Methangas sehr dicht „gepackt“: 1 Kubikmeter „Eis“ ergibt etwa 1000 „Kubikmeter“ Gas.

„Methaneis“ bildet sich in der Tiefsee bei hohem Druck und niedriger Temperatur. Unter solchen Bedingungen wird der Mechanismus der Selbsterhaltung von Methan ausgelöst, wenn es sich in Methanhydrat umwandelt - eine eisähnliche Formation, die nicht zersetzt werden kann.

Bei kleinsten Veränderungen in der Umgebung beginnen sich Methanhydrate jedoch zu zersetzen. Es bildet sich ein „Gasreservoir“, das in einem feinen Moment in einer riesigen Blase an die Oberfläche platzt.

Erstmals wurden Ablagerungen von Methanhydraten auf dem Meeresboden in den 1960er Jahren entdeckt. In den 1970er Jahren wurden sie auf dem arktischen Schelf (das Schelf ist der Unterwasserrand des Festlandes, angrenzend an dieses und in seiner geologischen Struktur ähnlich) sowie an Land im sibirischen Permafrost gefunden.

Bereits in diesem Jahrhundert haben Wissenschaftler des Geologischen Instituts in Zürich, die seit vielen Jahren Methanhydratvorkommen auf dem Grund des Weltozeans untersuchen, berechnet, dass sich im gesamten „Methaneis“ etwa 10.000 Gigatonnen Methan befinden des Planeten, während er sich jetzt in der Atmosphäre von "gesamt" 5 Gigatonnen befindet.

In ihrem Artikel, der online in der Zeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht wurde, argumentieren sie, dass die Menge an Methan, die vom Meeresboden in die Atmosphäre freigesetzt wird, in den letzten zehn Jahren erheblich zugenommen hat. Wissenschaftler führen das Schmelzen von „Methaneis“ auf die globale Erwärmung zurück, die die Temperatur des Tiefseewassers beeinflusst.

Es gibt eine Version, dass das Schmelzen von Methanhydraten durch die Erwärmung der Erdkruste verursacht wird, die durch die beschleunigte Verschiebung der Magnetpole hervorgerufen wird. Kürzlich veröffentlichte die Seite Poteplenie.Ru die Prognose der angloamerikanischen Wissenschaftsgruppe über die mögliche bevorstehende Zerstörung von etwa einem Zehntel aller ozeanischen "Methaneis"-Reserven - vorausgesetzt, die globale Erwärmung schreitet im gleichen Tempo voran wie jetzt.

Basierend auf diesen Berechnungen haben Wissenschaftler des Instituts für Energieprobleme der chemischen Physik der Russischen Akademie der Wissenschaften eine ungefähre Berechnung des Erwärmungseffekts durch einen solchen Anstieg der Methankonzentration durchgeführt. Berechnungen haben gezeigt, dass bis zum Ende dieses Jahrhunderts die Methankonzentration in der Atmosphäre um das etwa 300-fache ansteigen wird, was zu einem solchen Klimawandel führen wird, in dem Leben! Menschen auf der Erde wird fast unmöglich sein.

SCHMELZENDES „METHAN-EIS“ AUF DEM SIBIRISCHEN SCHELF

In jüngerer Zeit prognostizierte der IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) eine Erwärmung bis Ende des 21. Jahrhunderts im Bereich von 1,4 bis 5,8 Grad Celsius. Die jüngsten Berechnungen, die den Einfluss menschlicher Aktivitäten auf den Treibhauseffekt einbeziehen, haben die mögliche Erwärmung jedoch auf 10 Grad angehoben.

Neuere Studien zeigen, dass sich auch die Ozeane erwärmen. Die Erwärmung seiner tiefen Gewässer im laufenden Jahrhundert kann 3 oder mehr Grad betragen. Und ein Temperaturanstieg von nur 1-1,5 Grad, sagen Wissenschaftler, kann den derzeitigen "gefrorenen" Zustand von Methanhydraten stören und zu ihrem Zerfall führen.

Untersuchungen zur Wassertemperatur im Nordatlantik, die Anfang der 1990er Jahre durchgeführt wurden, zeigten, dass sich das Wasser hier im Vergleich zu den 1970er Jahren um 0,2 Grad erwärmte. Jüngste Studien, die sowohl mit traditionellen Methoden als auch mit modernen Methoden der akustischen Thermometrie durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass die Wassertemperatur im Arktischen Ozean in einer Schicht von bis zu dreitausend Metern in den letzten 50 Jahren im Durchschnitt von 0,47 auf 0,61 Grad gestiegen ist .

Im Zusammenhang mit der Erwärmung wird die besondere Aufmerksamkeit der Wissenschaftler auf den Zustand der Ablagerungen von "Methaneis" auf dem größten Festlandsockel des Planeten - dem sibirischen Schelf - gelenkt, wo "Methaneis" in geringen Tiefen vorkommt, manchmal nur wenige zehn Meter.

Derzeit schmilzt dieses „Eis“ rapide. Nur er gibt nach Berechnungen von Spezialisten der Universität in Fairbanks (Alaska) jährlich etwa 17 Teragramm Methan an die Atmosphäre ab (1 Teragramm entspricht 1 Million Tonnen).

Dies ist ein erheblicher Anteil an der Gesamtmenge an Methan, die jährlich aus verschiedenen Quellen, einschließlich von Menschen verursachten, in die Atmosphäre freigesetzt wird. Die russischen Wissenschaftler Natalya Shakhova und Igor Semiletov untersuchen seit mehr als 10 Jahren Methanhydrate am Grund des flachsten der arktischen Meere, der Laptevsee.

Es wird angenommen, dass Methan hier seit der Eiszeit „eingefroren“ wurde, als der Meeresspiegel noch viel niedriger war. Während ihrer letzten Expedition im Sommer-Winter 2012 beobachteten die Wissenschaftler mehrfach die Freisetzung von Blasen aus „aufgetautem“ Methan an der Wasseroberfläche. An manchen Stellen kamen fast ununterbrochen kleine Bläschen an die Oberfläche. Es gab auch große Blasen. Sie brachen mit einem charakteristischen Pop aus und verursachten ziemlich hohe Wellen.

SCHIFFSVERSCHWINDEN IM BERMUDA-DREIECK DURCH METHANBLASEN VERURSACHT

Russische Wissenschaftler schreiben in ihrem Bericht über die Gefahr großer Methanblasen für schwimmende Schiffe. Bei einer hohen Gaskonzentration im Wasser nimmt seine Dichte so stark ab, dass das Wasser einem schweren Schiff nicht standhält und schnell sinkt. Diese Theorie wurde experimentell bestätigt: Das Wasser im Becken war in kürzester Zeit mit Methan gesättigt, wodurch alle im Becken schwimmenden Gegenstände auf den Grund gingen.

Mit der aktuellen Erwärmung des Ozeanwassers, die sich auf die tiefen Schichten ausgewirkt hat, sind die Ausstöße riesiger Methanblasen viel häufiger geworden. Eine unglaublich große Blase, die im westlichen Indischen Ozean an die Oberfläche kam, wurde von Astronauten aus dem Orbit beobachtet. Jedes schwimmende Fahrzeug, das sich im Epizentrum einer solchen Blase befindet, wird innerhalb von Sekunden sinken.

Plötzliche Methanausbrüche aus Meeresablagerungen erklären insbesondere das Verschwinden von Schiffen im Bermudadreieck, der Teufelssee und einigen anderen Orten, an denen große Ansammlungen von Methaneis am Grund liegen. In dieser Hinsicht sind die arktischen besonders gefährlich.

Im August 2012 sank in der Laptewsee, dem Grund „nicht weit von der Küste, bei klarem Wetter, ruhigem Wasser, vor einem Dutzend Augenzeugen, plötzlich ein Boot mit drei Fischern. „Rechts von uns gab es einen lauten Knall“, sagte Vasily Nikolaev, 62, der auf seinem Boot fischte. Und in dieser Richtung jagten Simonenko und seine Kameraden nur.

Ich schaute dorthin, und dort schien alles in einem Nebel zu liegen. Die Luft zittert. Auch Simonenkos Boot zittert, und plötzlich ist es weg. Und von wo es einen Dunst gab, gingen starke Wellen. Ich habe von Anglern gehört, die ich kenne, dass das Meer manchmal klatscht. Eines Tages hörte ich selbst einen Knall. Aber dass es ein Boot voller Menschen mit sich reißen könnte – ich würde es nicht glauben, wenn ich es mit eigenen Augen sehen würde.

„ENTKOLUNG VON SCHALMETHANHYDRATEN – „DAS IST EINE ECHTE KATASTROPHE“

Die Expedition von Shakhova und Semiletov maß regelmäßig die Temperatur der Meeresoberfläche auf dem Schelf des Laptev-Meeres und bohrte den Boden, um herauszufinden, ob sich die Methanvorkommen noch in einem "gefrorenen" Zustand befanden. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass sich das Wasser in den unteren Schichten der arktischen Meere im Sommer stellenweise um mehr als 7 Grad Celsius aufheizt.

Aus diesem Grund sind einige untere Methanvorkommen bereits „aufgetaut“ (z. B. in der Nähe des Lena-Deltas) und geben Hunderte von Kubikmetern Gas an die Oberfläche usw. „Methanverdampfung aus Methanhydratvorkommen auf dem sibirischen Schelf wirkt sich nicht nur negativ auf die Arktis aus, sondern auf das Klima auf der ganzen Welt“, sagt N. Shakova.

Peter Wadhams, Professor an der Universität Cambridge und Leiter der angloamerikanischen Wissenschaftsgruppe, die den aktuellen Zustand der Arktis untersucht, stellt seinerseits fest, dass das Schmelzen von Methanhydraten auf dem sibirischen Schelf erst vor kurzem begonnen hat. „Ein massiver Zusammenbruch von Offshore-Methanhydraten kann eine echte Katastrophe sein“, betont er.

Wodhams und seine Kollegen berechneten, dass der Prozess der Freisetzung von Methan aus dem sibirischen Schelf in nur einem Jahrzehnt die Temperatur auf dem Planeten um etwa 0,6 Grad Celsius erhöhen könnte.

"POINT OF NO RETURN" BESTANDEN?

Die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt wird auch durch Methanvorkommen an Land verursacht. Bei der aktuellen Erwärmung stellen sie für das Erdklima eine nicht geringere Gefahr dar als Ablagerungen am Grund der Ozeane. Im sibirischen Permafrost lagern riesige Methanreserven. Die riesigen gefrorenen Sümpfe Westsibiriens, die vor mehr als 10.000 Jahren während der letzten Eiszeit entstanden sind, erzeugen selbst ständig Methan.

Ihr Eis fängt dieses Gas ein, das teils aus dem Inneren des Planeten stammt, teils von im Boden lebenden Mikroben produziert wird. Heute, im Sommer, taut der Permafrost tiefer auf als früher, an den Rändern verschwindet er nach und nach ganz, und tonnenweise Methan, das in vergangenen Jahrhunderten „gespeichert“ wurde, gelangt in die Atmosphäre. All dies führt zu einer verstärkten globalen Erwärmung auf dem Planeten, was wiederum zu einem noch stärkeren Schmelzen von „Methaneis“ führt.

In der Presse wurde dieses Verfahren als „Methanschwungrad“ bezeichnet. Die ersten Studien zu Methanvorkommen im Permafrost begannen in den 1990er Jahren. Allerdings ist nur sehr wenig darüber bekannt, wie viel Permafrost-Methan in die Atmosphäre emittiert wird. Nach verschiedenen Schätzungen sind dies im Allgemeinen für die Arktis, einschließlich des Schelfs und des Landes, 20 bis 100 Millionen Tonnen pro Jahr. Die meisten Wissenschaftler im Westen glauben, dass der „Punkt ohne Wiederkehr“ im Prozess des Auftauens von Permafrost überschritten ist.

Die Klimaerwärmung hat in Sibirien und im Arktischen Ozean bereits zum aktiven Zerfall von „Methaneis“ geführt. Die Kettenreaktion hat begonnen. Die Freisetzung von arktischem Methan provoziert das aktive Schmelzen von Eisbergen und der Eisdecke des Planeten und erhöht die Erwärmung, da Methan die Wärme viel besser als andere Gase in der Atmosphäre speichert. „Unsere Versuche, den Kohlendioxidausstoß durch Quoten zu reduzieren, sind lächerlich“, sagt Professor J. Worgate aus Michigan bei dieser Gelegenheit. - Schauen Sie sich die Tundra an.

Dieses Methan stellt mittlerweile die Hauptquelle der Erwärmung dar, und es ist nicht möglich, es mit irgendwelchen Quoten und Verboten zu halten.Das „Methan-Eis“ schmilzt jetzt überall, aber, wie russische Experten glauben, werden arktische Methanvorkommen nur von einem zurückgehalten relativ dünne Eiskruste, schmelzen viel intensiver als vergleichbare Ablagerungen in anderen Regionen der Erde.

Wissenschaftler verpflichten sich nicht vorherzusagen, wann die großflächige Freisetzung von arktischem Methan beginnen wird. Wenn sich die Erwärmung jedoch in ihrem derzeitigen Tempo fortsetzt, wird eine solche Freisetzung bereits um das Jahr 2030 beginnen. Dadurch wird der Treibhauseffekt auf dem Planeten um ein Vielfaches zunehmen. Bis zur Mitte des Jahrhunderts wird die Niederschlagsmenge auf dem Planeten stark zunehmen, die Überschwemmung tiefliegender Gebiete wird beginnen, Hitzeperioden werden häufiger, die Wasserqualität wird sich verschlechtern, die Ernte wird abnehmen und pathogene Mikroben werden sich entwickeln schnell.

Die Hauptgefahr des Treibhauseffekts ist jedoch das Entweichen von Wasserdampf in den Weltraum, die Austrocknung des Planeten, wodurch er der heutigen Venus oder dem Mars ähnelt.

Igor Woloznew

Auf dem Grund der arktischen Meere wird eine Bombe gelagert, die hundertmal gefährlicher ist als alle Vulkane der Erde zusammen. Dies ist Methangas, das aus den Tiefen des Planeten kommt und die kolossalen Bereiche des Meeresbodens füllt, während es sich in einem "gefrorenen" Zustand befindet. Mit der Erwärmung des Klimas beginnt er jedoch, sich aus seiner "Eisgefangenschaft" zu befreien. Gleichzeitig sollte berücksichtigt werden, dass Methan, das in die Atmosphäre gelangt, 30-mal schneller einen Treibhauseffekt erzeugt als Kohlendioxid.Eine Zunahme des Treibhauseffekts auf dem Planeten wird zu einer noch stärkeren Zunahme des Schmelzens von "gefrorenem" führen " Methan, das wiederum eine noch stärkere Erwärmung verursachen wird. Dieses Phänomen wird als "Methanschwungrad" bezeichnet. Es ist möglich, dass die Erde dank dieses "Schwungrads" bis 2100 in ihren klimatischen Bedingungen der Venus ähnlich wird ...

TAUSENDE GIGATONNEN METHAN BEREIT ZUR FREISETZUNG IN DIE ATMOSPHÄRE

Methan in Form von sogenanntem Methan-Eis oder Methanhydraten ist in großen Mengen auf dem Grund des Weltmeeres angereichert. In „Methan-Eis“ ist Methangas sehr dicht „gepackt“: 1 Kubikmeter „Eis“ ergibt etwa 1000 „Kubikmeter“ Gas.
„Methaneis“ bildet sich in der Tiefsee bei hohem Druck und niedriger Temperatur. Unter solchen Bedingungen wird der Mechanismus der Selbsterhaltung von Methan ausgelöst, wenn es sich in Methanhydrat umwandelt - eine eisähnliche Formation, die nicht zersetzt werden kann.
Bei kleinsten Veränderungen in der Umgebung beginnen sich Methanhydrate jedoch zu zersetzen. Es bildet sich ein „Gasreservoir“, das in einem feinen Moment in einer riesigen Blase an die Oberfläche platzt.
Erstmals wurden Ablagerungen von Methanhydraten auf dem Meeresboden in den 1960er Jahren entdeckt. In den 1970er Jahren wurden sie auf dem arktischen Schelf (das Schelf ist der Unterwasserrand des Festlandes, angrenzend an dieses und in seiner geologischen Struktur ähnlich) sowie an Land im sibirischen Permafrost gefunden.

Bereits in diesem Jahrhundert haben Wissenschaftler des Geologischen Instituts in Zürich, die seit vielen Jahren Methanhydratvorkommen auf dem Grund des Weltozeans untersuchen, berechnet, dass sich im gesamten „Methaneis“ etwa 10.000 Gigatonnen Methan befinden des Planeten, während er sich jetzt in der Atmosphäre von "gesamt" 5 Gigatonnen befindet.
In ihrem Artikel, der online in der Zeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht wurde, argumentieren sie, dass die Menge an Methan, die vom Meeresboden in die Atmosphäre freigesetzt wird, in den letzten zehn Jahren erheblich zugenommen hat. Wissenschaftler führen das Schmelzen von „Methaneis“ auf die globale Erwärmung zurück, die die Temperatur des Tiefseewassers beeinflusst.
Es gibt eine Version, dass das Schmelzen von Methanhydraten durch die Erwärmung der Erdkruste verursacht wird, die durch die beschleunigte Verschiebung der Magnetpole hervorgerufen wird. Kürzlich veröffentlichte die Seite Poteplenie.Ru die Prognose der angloamerikanischen Wissenschaftsgruppe über die mögliche bevorstehende Zerstörung von etwa einem Zehntel aller ozeanischen "Methaneis"-Reserven - vorausgesetzt, die globale Erwärmung schreitet im gleichen Tempo voran wie jetzt.
Basierend auf diesen Berechnungen haben Wissenschaftler des Instituts für Energieprobleme der chemischen Physik der Russischen Akademie der Wissenschaften eine ungefähre Berechnung des Erwärmungseffekts durch einen solchen Anstieg der Methankonzentration durchgeführt. Berechnungen haben gezeigt, dass bis zum Ende dieses Jahrhunderts die Methankonzentration in der Atmosphäre um das etwa 300-fache ansteigen wird, was zu einem solchen Klimawandel führen wird, in dem Leben! Menschen auf der Erde wird fast unmöglich sein.

SCHMELZENDES „METHAN-EIS“ AUF DEM SIBIRISCHEN SCHELF

In jüngerer Zeit prognostizierte der IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) eine Erwärmung bis Ende des 21. Jahrhunderts im Bereich von 1,4 bis 5,8 Grad Celsius. Die jüngsten Berechnungen, die den Einfluss menschlicher Aktivitäten auf den Treibhauseffekt einbeziehen, haben die mögliche Erwärmung jedoch auf 10 Grad angehoben.
Neuere Studien zeigen, dass sich auch die Ozeane erwärmen. Die Erwärmung seiner tiefen Gewässer im laufenden Jahrhundert kann 3 oder mehr Grad betragen. Und ein Temperaturanstieg von nur 1-1,5 Grad, sagen Wissenschaftler, kann den derzeitigen "gefrorenen" Zustand von Methanhydraten stören und zu ihrem Zerfall führen.
Untersuchungen zur Wassertemperatur im Nordatlantik, die Anfang der 1990er Jahre durchgeführt wurden, zeigten, dass sich das Wasser hier um 0,2 Grad gegenüber den 1970er Jahren erwärmte. Jüngste Studien, die sowohl mit traditionellen Methoden als auch mit modernen Methoden der akustischen Thermometrie durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass die Wassertemperatur im Arktischen Ozean in einer Schicht von bis zu dreitausend Metern in den letzten 50 Jahren im Durchschnitt von 0,47 auf 0,61 Grad gestiegen ist .
Im Zusammenhang mit der Erwärmung wird die besondere Aufmerksamkeit der Wissenschaftler auf den Zustand der Ablagerungen von "Methaneis" auf dem größten Festlandsockel des Planeten gelenkt - dem Schelf Sibiriens, wo "Methaneis" in geringen Tiefen vorkommt, manchmal nur a paar Dutzend Meter.
Derzeit schmilzt dieses „Eis“ rapide. Nur er gibt nach Berechnungen von Spezialisten der Universität in Fairbanks (Alaska) jährlich etwa 17 Teragramm Methan an die Atmosphäre ab (1 Teragramm entspricht 1 Million Tonnen).

Dies ist ein erheblicher Anteil an der Gesamtmenge an Methan, die jährlich aus verschiedenen Quellen, einschließlich von Menschen verursachten, in die Atmosphäre freigesetzt wird. Die russischen Wissenschaftler Natalya Shakhova und Igor Semiletov untersuchen seit mehr als 10 Jahren Methanhydrate am Grund des flachsten der arktischen Meere, der Laptevsee.
Es wird angenommen, dass Methan hier seit der Eiszeit „eingefroren“ wurde, als der Meeresspiegel noch viel niedriger war. Während ihrer letzten Expedition im Sommer-Winter 2012 beobachteten die Wissenschaftler mehrfach die Freisetzung von Blasen aus „aufgetautem“ Methan an der Wasseroberfläche. An manchen Stellen kamen fast ununterbrochen kleine Bläschen an die Oberfläche. Es gab auch große Blasen. Sie brachen mit einem charakteristischen Pop aus und verursachten ziemlich hohe Wellen.

SCHIFFSVERSCHWINDEN IM BERMUDA-DREIECK DURCH METHANBLASEN VERURSACHT

Russische Wissenschaftler schreiben in ihrem Bericht über die Gefahr großer Methanblasen für schwimmende Schiffe. Bei einer hohen Gaskonzentration im Wasser nimmt seine Dichte so stark ab, dass das Wasser einem schweren Schiff nicht standhält und schnell sinkt. Diese Theorie wurde experimentell bestätigt: Das Wasser im Becken war in kürzester Zeit mit Methan gesättigt, wodurch alle im Becken schwimmenden Gegenstände auf den Grund gingen.
Mit der aktuellen Erwärmung des Ozeanwassers, die sich auf die tiefen Schichten ausgewirkt hat, sind die Ausstöße riesiger Methanblasen viel häufiger geworden. Eine unglaublich große Blase, die im westlichen Indischen Ozean an die Oberfläche kam, wurde von Astronauten aus dem Orbit beobachtet. Jedes schwimmende Fahrzeug, das sich im Epizentrum einer solchen Blase befindet, wird innerhalb von Sekunden sinken.
Plötzliche Methanausbrüche aus Meeresablagerungen erklären insbesondere das Verschwinden von Schiffen im Bermudadreieck, der Teufelssee und einigen anderen Orten, an denen große Ansammlungen von Methaneis am Grund liegen. In dieser Hinsicht sind die arktischen besonders gefährlich.
Im August 2012 sank in der Laptewsee, dem Grund „nicht weit von der Küste, bei klarem Wetter, ruhigem Wasser, vor einem Dutzend Augenzeugen, plötzlich ein Boot mit drei Fischern. „Rechts von uns gab es einen lauten Knall“, sagte der 62-jährige Vasily Nikolaev, der auf seinem Boot fischte. Und in dieser Richtung jagten Simonenko und seine Kameraden nur.
Ich schaute dorthin, und dort schien alles in einem Nebel zu liegen. Die Luft zittert. Auch Simonenkos Boot zittert, und plötzlich ist es weg. Und von wo es einen Dunst gab, gingen starke Wellen. Ich habe von Anglern gehört, die ich kenne, dass das Meer manchmal klatscht. Eines Tages hörte ich selbst einen Knall. Aber dass es ein Boot mit Menschen wegziehen könnte - ich würde es nicht glauben, wenn ich es mit eigenen Augen sehen würde.

„ENTKOLUNG VON SCHALMETHANHYDRATEN – „DAS IST EINE ECHTE KATASTROPHE“
Die Expedition von Shakhova und Semiletov maß regelmäßig die Oberflächentemperatur des Meerwassers auf dem Schelf des Laptev-Meeres und bohrte den Boden, um herauszufinden, ob sich die Methanvorkommen noch in einem "gefrorenen" Zustand befanden. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass sich das Wasser in den unteren Schichten der arktischen Meere im Sommer stellenweise um mehr als 7 Grad Celsius aufheizt.

Aus diesem Grund sind einige untere Methanvorkommen bereits „aufgetaut“ (z. B. in der Nähe des Lena-Deltas) und geben Hunderte von Kubikmetern Gas an die Oberfläche usw. „Methanverdampfung aus Methanhydratvorkommen auf dem sibirischen Schelf wirkt sich nicht nur negativ auf die Arktis aus, sondern auf das Klima auf der ganzen Welt“, glaubt N. Shakova.

Peter Wadhams, Professor an der Universität Cambridge und Leiter der angloamerikanischen Wissenschaftsgruppe, die den aktuellen Zustand der Arktis untersucht, stellt seinerseits fest, dass das Schmelzen von Methanhydraten auf dem sibirischen Schelf erst vor kurzem begonnen hat. „Ein massiver Zusammenbruch von Offshore-Methanhydraten kann eine echte Katastrophe sein“, betont er.

Wodhams und seine Kollegen berechneten, dass der Prozess der Freisetzung von Methan aus dem sibirischen Schelf in nur einem Jahrzehnt die Temperatur auf dem Planeten um etwa 0,6 Grad Celsius erhöhen könnte.

"POINT OF NO RETURN" BESTANDEN?

Die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt wird auch durch Methanvorkommen an Land verursacht. Bei der aktuellen Erwärmung stellen sie für das Erdklima eine nicht geringere Gefahr dar als Ablagerungen am Grund der Ozeane. Im sibirischen Permafrost lagern riesige Methanreserven. Die riesigen gefrorenen Sümpfe Westsibiriens, die vor mehr als 10.000 Jahren während der letzten Eiszeit entstanden sind, erzeugen selbst ständig Methan.

Ihr Eis fängt dieses Gas ein, das teils aus dem Inneren des Planeten stammt, teils von im Boden lebenden Mikroben produziert wird. Heute, im Sommer, taut der Permafrost tiefer auf als früher, an den Rändern verschwindet er nach und nach ganz, und tonnenweise Methan, das in vergangenen Jahrhunderten „gespeichert“ wurde, gelangt in die Atmosphäre. All dies führt zu einer verstärkten globalen Erwärmung auf dem Planeten, was wiederum zu einem noch stärkeren Schmelzen von „Methaneis“ führt.

In der Presse wurde dieses Verfahren als „Methanschwungrad“ bezeichnet. Die ersten Studien zu Methanvorkommen im Permafrost begannen in den 1990er Jahren. Allerdings ist nur sehr wenig darüber bekannt, wie viel Permafrost-Methan in die Atmosphäre emittiert wird. Nach verschiedenen Schätzungen sind dies im Allgemeinen für die Arktis, einschließlich des Schelfs und des Landes, 20 bis 100 Millionen Tonnen pro Jahr. Die meisten Wissenschaftler im Westen glauben, dass der „Punkt ohne Wiederkehr“ im Prozess des Auftauens von Permafrost überschritten ist.

Die Klimaerwärmung hat in Sibirien und im Arktischen Ozean bereits zum aktiven Zerfall von „Methaneis“ geführt. Die Kettenreaktion hat begonnen. Die Freisetzung von arktischem Methan provoziert das aktive Schmelzen von Eisbergen und der Eisdecke des Planeten und erhöht die Erwärmung, da Methan die Wärme viel besser als andere Gase in der Atmosphäre speichert. „Unsere Versuche, den Kohlendioxidausstoß durch Quoten zu reduzieren, sind lächerlich“, sagt Prof. J. Worgate aus Michigan. - Schauen Sie sich die Tundra an.

Dieses Methan stellt mittlerweile die Hauptquelle der Erwärmung dar, und es ist nicht möglich, es mit irgendwelchen Quoten und Verboten zu halten.Das „Methan-Eis“ schmilzt jetzt überall, aber, wie russische Experten glauben, werden arktische Methanvorkommen nur von einem zurückgehalten relativ dünne Eiskruste, schmelzen viel intensiver als vergleichbare Ablagerungen in anderen Regionen der Erde.

Wissenschaftler verpflichten sich nicht vorherzusagen, wann die großflächige Freisetzung von arktischem Methan beginnen wird. Wenn sich die Erwärmung jedoch in ihrem derzeitigen Tempo fortsetzt, wird eine solche Freisetzung bereits um das Jahr 2030 beginnen. Dadurch wird der Treibhauseffekt auf dem Planeten um ein Vielfaches zunehmen. Bis zur Mitte des Jahrhunderts wird die Niederschlagsmenge auf dem Planeten stark zunehmen, die Überschwemmung tiefliegender Gebiete wird beginnen, Hitzeperioden werden häufiger, die Wasserqualität wird sich verschlechtern, die Ernte wird abnehmen und pathogene Mikroben werden sich entwickeln schnell.

Die Hauptgefahr des Treibhauseffekts ist jedoch das Entweichen von Wasserdampf in den Weltraum, die Austrocknung des Planeten, wodurch er der heutigen Venus oder dem Mars ähnelt.