Jäämerestä pulppuaa metaania ilmakehään

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Tässä sitä nyt ollaan. Totuuden hetki on käsillä.

"Jäämerestä pulppuaa metaania ilmakehään - - Ilmaston lämpenemisen pelätyin seuraus on merenalaisten metaanivarastojen vuotaminen ilmakehään. Nyt tutkijat ovat havainneet Huippuvuorten edustalla satoja vedenalaisia lähteitä, jotka pulputtavat metaania ilmaan. - - "
Uutinen

Tutkijat seuraavat tilannetta, että johtuuko bakteereista vai metaaniklatraateista, mutta metaania näyttäisi vapautuvan ilmakehään.

Kommentit (11)

Vierailija

Eikös 4°C vesi painu pohjalle tiheimpänä?

Aika paljon saisi meret lämmetä, jotta olisivat kauttaaltaan yli 4-asteisia...

Kuka fysiikkaa osaava osaa sanoa, kuinka lämmintä esim. 1000 metrin syvyydessä pitää olla, jotta metaani alkaisi muuttua kaasuksi? (Jäämeren keskisyvyys = 1038 m) Vai voiko metaani olla vielä tuossa syvyydessä kiinteätä?

Vierailija

Katso googlella metaanihydraatti, tässä tiede.fi-uutinen,
Merten metaani - mahtava energianlähde mutta myös iso riski 30.11.1999

TEKSTI:Elisabeth Pakarinen

Merten uumenissa on metaania niin valtavasti, että siitä saatavan
energian määrä ylittää tunnetut öljyvarat. Kaasun hyödyntämisessä
on kuitenkin vaaransa. Jos se pääsee karkuun, kasvihuoneilmiö voi
siirtyä turbovaihteelle.

Julkaistu Tiede-lehdessä 8/2003

Metaania pääsee ilmakehään öljykentiltä ja viallisista kaasupolttimista, mutta myös luonto itse tuottaa metaania soiden turvemassojen alla, termiittikeoissa, märehtijöiden pötsissä ja riisipelloilla. Metaania syntyy ennen kaikkea merenpohjassa, missä pohjaan vajoava plankton ja jokien kuljettama eloperäinen aines päätyvät mikrobien ravinnoksi.

Pohjalietteen hapettomissa oloissa tapahtuva mikrobitoiminta tuottaa metaania. Tuotanto on suurimmillaan valtamerten rannikoilla, missä eloperäistä ainetta on runsaasti ja missä kuolleet eliöt hautautuvat nopeasti pohjalietteeseen. Metaania syntyy tällä tavalla myös Baikalissa, Kaspianmeressä, Mustassameressä ja Välimeressä.

Jos pohjalietteen paine on suuri ja lämpötila matala, metaani muodostaa veden kanssa kiinteän rakenteen, jota kutsutaan metaanihydraatiksi. Siinä metaanimolekyyli jää vesimolekyylien muodostaman häkin sisään. Tätä rakennetta kutsutaan myös klatraatiksi, sillä latinan sana clathratus tarkoittaa kaltereiden sisään suljettua. Nolla-asteisessa vedessä metaanihydraattia syntyy jo 400 metrin syvyydessä.

Räjäyttää kraattereita mereen

Lämpötilan kohoaminen tai paineen aleneminen päästää metaanin vapaaksi. Joskus metaanihydraatti hajoaa niin nopeasti, että purkautuva kaasu räjäyttää merenpohjaan kraatterin. Barentsinmeressä on kraatterikenttiä, joista suurin on laajuudeltaan 35 neliökilometriä. Kraatterien läpimitta vaihtelee 30:stä 700 metriin; syvyys on keskimäärin 30 metriä.

Saksan Kielissä sijaitsevan Geomar-tutkimuslaitoksen johtajan, professori Erwin Suessin mukaan kraatterit ovat syntyneet poikkeuksellisen lämpiminä kesinä, kun metaani on äkkiä purkautunut hydraatista. Kraatterit syntyivät todennäköisesti 15 000 vuotta sitten, kun jääkausi alkoi päättyä ja ohenevan jääpeitteen paine merenpohjassa aleni.

Metaania voi purkautua pohjasta myös hissukseen. Esimerkiksi Yhdysvaltain länsirannikolla, Oregonin edustalla Juan de Fucan mannerlaatta puskee Pohjois-Amerikan mannerlaatan alle. Tämän seurauksena metaanihydraattia nousee tasaiseen tahtiin kohti pintaliejua, kunnes noin 800 metrin syvyydessä, kahdeksan asteen lämpötilassa metaanihydraatti hajoaa ja metaani vapautuu kaasuna.

Hiilen keskittymät

Maailman metaanihydraateissa arvioidaan olevan tuplasti niin paljon hiiltä kuin fossiilisissa polttoai-neissa.

Vertailusta on jätetty pois kallioperään ja sediment-teihin sinne tänne hajautunut hiili, jota arvioidaan olevan tuhat kertaa niin paljon kuin näitä muita yhteensä.

Kaasuhydraatit (pääosin metaanihydraattia) 53 %

Fossiiliset polttoaineet (hiili, öljy ja maakaasu) 27 %

Maa (eliöt ja eloperäiset maannokset) 15 %

Meri (eliöt ja eloperäiset yhdisteet) 5 %

Ilmakehä 0,02 %

Yksi lämpökatastrofi jo koettu

Metaani on tehokas kasvihuonekaasu, joka sitoo maasta säteilevää lämpöä ja nostaa näin ilmakehän lämpötilaa. Metaanipitoisuus ei normaalisti kasva kovinkaan suureksi, sillä ilmakehän hydroksyyli-ionit yhtyvät metaanimolekyyleihin ja muuttavat ne vedeksi ja hiilidioksidiksi. Hydroksyyli-ioneja syntyy ultraviolettisäteilyn rikkomista vesimolekyyleistä sen verran, että niiden määrä pysyttelee gramman kymmenesmiljardisosassa kuutiometriä kohti. Hydroksyylipitoisuus on niin pieni, että metaanimolekyyli säilyy ilmassa nykyisellään keskimäärin kymmenen vuotta. Suuren metaanimäärän välittömään käsittelyyn hydroksyylit eivät riitä, joten valtaisat metaanipurkaukset voivat nostaa ilmakehän metaanipitoisuuden vuosikymmeniksi.

Geologit ja paleontologit ovat löytäneet todisteita siitä, että 55 miljoonaa vuotta sitten sattunut suuri metaanipäästö lämmitti ilmastoa äkisti muutamalla asteella, jolloin useat merieläimet kuolivat sukupuuttoon. ”Äkisti” tarkoittaa tässä 20 000:ta vuotta, joka on geologisissa mitoissa ja elämän kehityksessä lyhyt aika.

Katastrofi alkoi, kun Intian mannerlaatta törmäsi Aasian mannerlaattaan. Törmäys aiheutti myös merenalaisia maanjäristyksiä. Järistysten seurauksena suuret metaanihydraattimassat hajosivat ja metaani kaasuuntui. Metaani jäi ilmakehään pitkäksi ajaksi ja sai aikaan voimakkaan kasvihuoneilmiön. Tuon ajan fossiilien isotooppimittaukset viittaavat siihen, että tilanne palautui entiselleen 200 000 vuodessa.

Havaitut kaasuhydraattiesiintymät

Kaasuhydraattia, josta valtaosa on me-taanihydraattia, on löydetty

• meristä mannerten ja saarten reunuk-sista yli 300 metriä syvien alueiden poh-jasta, sedimentin pinnasta noin 1 100 metrin syvyyteen asti

• syvien järvien pohjasta

• arktisesta maaperästä ikiroudan alta, 150–2 000 metrin syvyydestä.

Nopeimmin reagoivat arktiset meret

Ilmeisesti jo 1800-luvulla alkanut ilmakehän lämpeneminen nostanee merien lämpötilaa, mikä puolestaan sulattaa metaanihydraattia kiihtyvää vauhtia. Seurauksena voi olla ketjureaktio, jota on vaikea pysäyttää.

Voimakkaimmin ja nopeimmin ilmastonmuutokseen reagoivat arktisten merien metaanihydraattikentät, jotka ovat vain muutaman sadan metrin syvyydessä. Professori Suessin mukaan Barentsinmeren pohjasta vapautuu lämpiminä kesinä metaania paljon, mutta toistaiseksi metaanihydraattikentät ovat vakaat.

Niin, toistaiseksi. Barentsinmeren metaanin äkillinen purkautuminen on jo ennustettu Risto Isomäen vuonna 2000 julkaistussa scifi-kirjassa Herääminen. Kirjan tapahtumat on sijoitettu 2030-luvulle.

– Kodin kaasuhellan liekki on hapen kanssa reagoivaa metaania. Metaani on hyvä renki, mutta huono isäntä, muistuttaa Bremenin Max Planck -instituutin professori Antje Boetius.

– Kasvihuoneilmiön uhkaan on suhtauduttava vakavasti niin kauan kuin ei kyetä ennustamaan, miten metaanihydraatti käyttäytyy merten lämpötilan noustessa, ja niin kauan kuin ketjureaktion mahdollisuus on olemassa. Aivan samoin kuin nyt puhutaan hiilinieluista ja hiilen tuottajista, tulevaisuudessa puhutaan yhä enemmän myös metaaninieluista ja metaanin tuottajista, Boetius toteaa.

Mittausvälineitä kehitetään

Kukaan ei osaa tarkkaan sanoa, mitä metaanihydraatille ilmaston lämmetessä tapahtuu. Professori Boetiuksen tutkimusryhmä, joka työskentelee sekä Bremerhavenin Alfred Wegener-instituutissa että Bremenin Max Planck -instituutissa, kehittää laitteita merten metaanipurkausten mittaamiseen.

– Purkauksia voidaan paikallisesti mitata samoilla kaikuluotaimilla, joilla kalastajat etsivät kalaparvia, Boetius sanoo.

– Kalaparvien löytyminen perustuu kalojen uimarakosta heijastuvaan ääniaaltoon, ja samaa periaatetta voidaan käyttää myös kaasukuplien etsimiseen ja mittaamiseen. Menetelmä on kuitenkin liian työläs laajojen alueiden kartoittamiseen, Boetius kertoo.

Kilpailu energiasta alkanut

Metaanihydraatti kolahti tietoisuuteen ensimmäisen kerran 1930-luvulla, kun maakaasu- ja öljyputkiin muodostunut hydraattihyhmä tukki putket. Tundran ikiroudasta metaanihydraattia löydettiin 1960-luvulla ja merenpohjasta 1970-luvulla.

Metaanihydraattikenttien järjestelmällinen kartoitus on vasta alkanut, mutta kenttien arvellaan sisältävän energiaa kaksi kertaa enemmän kuin tunnetut kivihiili-, öljy- ja maakaasukentät yhteensä. Esimerkiksi Yhdysvaltain kaakkoisrannikolta on löydetty 26 000 neliökilometrin kenttä, jonka sisältämä energia riittäisi tyydyttämään amerikkalaisten energiannälän sadaksi vuodeksi.

Metaanihydraatti on hyvä energianlähde, ja kilpajuoksu siitä on jo alkanut. Metaanihydraatin hyödyntäminen on kuitenkin kallista ja teknisesti vaikeaa. Japanilaiset kehittävät yhteistyössä intialaisten ja yhdysvaltalaisten kanssa merenalaisten kenttien käytössä vaadittavaa tekniikkaa. Ikiroudan alla olevia metaanihydraattivaroja hyödynnetään jo jonkin verran Kanadassa ja Siperiassa.

Metaanihydraatti on maa-aineksen seassa muutaman millin tai sentin kokoisina kokkareina, mutta joskus tätäkin pienempinä hitusina. Metaani saadaan irti lämmittämällä esiintymää esimerkiksi höyryllä tai kuumalla vedellä. Hydraattia ei siis tarvitse nostaa satojen metrien syvyydestä ylös: riittää, kun ylös kupliva kaasu kerätään talteen.

Riskit selvitettävä tarkoin

Metaanitutkimuksistaan palkittu professori Erwin Suess varoittaa merenalaisten kenttien valjastamisesta. Metaanihydraattia on erityisen runsaasti mannerjalustojen ja meren syvänteiden välisillä mannerrinteillä, missä se toimii betonin tavoin kiinnittäen sedimenttihiukkasia toisiinsa ja lujittaen tällä tavalla merenpohjan rakennetta. Kun hydraattia aletaan hajottaa metaanin vapauttamiseksi, merenpohja löystyy, ja seurauksena voi olla merenalainen maanvyöry.

Pieniä maanvyöryjä tapahtuu jatkuvasti mannerrinteillä. Suurin tunnettu, todennäköisesti metaanin äkillisestä kaasuuntumisesta aiheutunut maanvyöry tapahtui Atlantin pohjassa Norjan ja Islannin välissä noin 7 000 vuotta sitten. Liikkeelle lähti 5 600 kuutiokilometriä merenpohjaa, mikä synnytti sarjan tuhoisia tsunamiaaltoja. Ehkä juuri ne murensivat muinaisen maayhteyden, joka noihin aikoihin hävisi Englannin ja mannermaan välistä.

Vierailija

Jos kaikki hiili, kaasu ja öljyvarat poltettaisiin hiilidioksidiksi, siitä varmaan aiheutuisi jonkinlainen kasvihuoneilmiö.
Jos metaanihydraatit vapautuisivat, vaikutus olisi niihin verrattuna 50 kertainen.
Taitaa tulla aika lämmintä tulevaisuudessa.

Vierailija

"viidennellä yöllä" tuli tapahtua romahdus...Wall street kouristelee...Nyt on välttämätöntä kaataa vanha, hutera talousrakenne Yhdysvalloissa alta ja selvittää tietä jollekin kestävämmälle. Tulisi ottaa varat pois kaikesta kuvitteellisesta - kuten osakemarkkinat - ja investoida vihreään teknologiaan, mikä saattaisi USA:n takaisin tasapainoon maapallon kanssa.

Kiintoisaa onkin se asia, että viimeaikaisen kriisin vanavedessä "House Select Committee on Energy Independence" isännöi kongressikäsittelyä nimeltä "vihreä tie talouden toipumiseen". Sen keskipisteenä oli "vihreä toipuminen" - raportti, missä sanottiin, että "muutoksesta matalahiilipäästöiseen talouteen olisi tuloksena kestävää talouskasvua". Vihreiden tekojen korkea profiili Barack Obaman uuden energian vaaliohjelmassa on auttanut tämä raportin tiedostamisessa.
Ei tarvitse antautua pelonlietsonnalle tai eloonjäämispaniikille eikä jatkaa ahneuden ruokkiman talousjärjestelmän tukemista. On sen sijaan muodostettava uudestaan voimakas yhteisöllisyyden tunne ja alettava elää enemmän harmoniassa maapallon kanssa. USA:ssa vanhan rakenteen kuolema ja samanaikainen uuden toimintamallin syntyminen voimistuvat seuraavien vuosien aikana.
Se, että kuinka paljon ja nopeasti ilmasto muuttuu missäkin osissa maapalloa, voidaan vain arvailla.

BlackKnight
Seuraa 
Viestejä320
Liittynyt28.3.2006
ilesoft
Eikös 4°C vesi painu pohjalle tiheimpänä?

Aika paljon saisi meret lämmetä, jotta olisivat kauttaaltaan yli 4-asteisia...

Kuka fysiikkaa osaava osaa sanoa, kuinka lämmintä esim. 1000 metrin syvyydessä pitää olla, jotta metaani alkaisi muuttua kaasuksi? (Jäämeren keskisyvyys = 1038 m) Vai voiko metaani olla vielä tuossa syvyydessä kiinteätä?




Valtamerissä tuo +4 asteen sääntö ei päde. Se pätee vain makeissa vesissä. Valtamerissä yleensä ottaen kylmin vesi on pohjalla ja valtamerten vesi jäätyy vasta -1,8 C asteessa.

http://fi.wikipedia.org/wiki/Termohaliinikierto

Yleensäkin valtamerissä erittäin harvassa paikassa pintavettä painuu meren pohjaan (lämmin vesihän pysyy kylmemmän yläpuolella). Maapallolla taitaa olla vain pari paikkaa, jossa varmuudella tiedetään pintaveden painuvan pohjaa kohti. Tämä tapahtuu suolapitoisuuden lisääntymisen takia. Yksi näistä on Grönlannin rannikolla, jossa muodostuu ns. Pohjois-Atlantin syvävettä (North Atlantic Deep Water, NADW). Toinen on Weddelinmerellä Antarktisella.

Yleensäkin valtameren pohjavesien kierto on erittäin hidasta. Siihen voi mennä 1000 vuotta. Tuo valtameren pohjan lämpiäminen tuntuu erittäin epätodennäköiseltä ja joka tapauksessa erittäin hitaalta prosessilta.

Vierailija
BlackKnight
Maapallolla taitaa olla vain pari paikkaa, jossa varmuudella tiedetään pintaveden painuvan pohjaa kohti. Tämä tapahtuu suolapitoisuuden lisääntymisen takia.



Onkohan näin ?
Suolapitoisuuden lisääntymistä väitetään tapahtuvan jäätymisen tuloksena, ja merivirrat jatkavat kulkuaan häiriintymättä vuodenajoista.

Vierailija

"Tämä tapahtuu suolapitoisuuden lisääntymisen takia. Yksi näistä on Grönlannin rannikolla, jossa muodostuu ns. Pohjois-Atlantin syvävettä (North Atlantic Deep Water, NADW). Toinen on W
Weddelinmerellä Antarktisella."
Gibralttarin salmessa tapahtuu myös suolaisemman Välimeren virtaus Atlantin syvänteisiin.

John Carter
Seuraa 
Viestejä7511
Liittynyt17.2.2006

Niin, esimerkiksi permikauden joukkotuhon on arveltu johtuneen osittain juuri meren pohjasta vapautuneesta metaanihydraatista, joka purkaantui pohjasta meren "äkillisen" lämpenemisen vuoksi.

On myös teorioita, jotka väittävät muutamien muidenkin joukkotuhojen olevan osittain seurausta maaperässä tapahtuneista vulkaanisista toiminnoista kuten suurten tulivuorten purkauksista ilmakehään, jotka olisivat purkautuessaan vapauttaneet niin paljon hiilidioksidia, että valtamerien pohjassa olevat klatraattikivet olisivat lämmenneet ja samalla myös vapauttaneet äkillisesti ja rajusti metaania ilmakehään, joka olisi taas lämmittänyt ilmastoa liian nopeasti.

Tällä hetkellä monet viimeisimmästä jääkaudesta asti ikiroudassa olleet suuret alueet esim.Kanadassa ja Venäjän Siperiassa sulavat nopeasti ja vapauttavat metaania ilmakehään.Myös lihakarjan kasvatus, fossiilisten polttoaineiden polttaminen, maatalous, kaatopaikat ym. ihmisen toiminta tuottaa metaania suuria määriä.

Tosin permikauden joukkotuhosta palautuminen oli todella hidasta vaikka metaanin elinikä ilmakehässä on suhteellisen lyhyt, vain n.10 vuotta.Biodiversiteetti kuitenkin palasi "normaalille" tasolleen vasta n.6 miljoonaa vuotta permikauden tuhon jälkeen.Tutkimusten mukaan hiiltä ei syntynyt permikauden tuhon jälkeen yli 8 miljoonaan vuoteen, joka taas esti kasvien ja suurten maaeläinten kehityksen sinä aikana.

" Käsittämätöntä luonnossa on sen käsitettävyys. " Albert Einstein

Vierailija
John Carter

Tosin permikauden joukkotuhosta palautuminen oli todella hidasta vaikka metaanin elinikä ilmakehässä on suhteellisen lyhyt, vain n.10 vuotta.Biodiversiteetti kuitenkin palasi "normaalille" tasolleen vasta n.6 miljoonaa vuotta permikauden tuhon jälkeen.



Hydroksyyli-ionit reagoivat metaanin kanssa, syntyy hiilidioksidia ja vettä.
Ioneita syntyy kuitenkin niin vähän, että suurien metaanimäärien poistuminen kestää kauan.

Uusimmat

Suosituimmat