Zoals u weet, lost aardgas methaan praktisch niet op in water en heeft het geen interactie met water. Methaan wordt soms "moerasgas" genoemd omdat het zich ophoopt op de bodem van moerassen. Methaan- en watermoleculen bevatten waterstofatomen en kunnen onder speciale omstandigheden zogenaamde waterstofbruggen vormen. Dit gebeurt bij lage temperaturen en enorme drukken die op de bodem van de zeeën en oceanen bestaan. Zelfs in de tropen, op een diepte van 1500 meter, komt de watertemperatuur niet boven de drie graden Celsius, soms kan het onder nul zijn. Op de bodem van zeeën en oceanen vormen water- en methaanmoleculen het zogenaamde gashydraat, dat lijkt op poreus ijs. Zodra de temperatuur stijgt of de druk daalt, valt het gashydraat uiteen in zuiver methaan en water.
Verloren steden
Methaan wordt in de natuur niet alleen met een "langzame" snelheid gevormd in de dikte van organische afzettingen, maar ook in een versneld tempo - als gevolg van een chemische reactie tussen waterstof en kooldioxide die vrijkomt uit de aardmantel. Dit globale proces, dat voorheen in de natuur niet in de koolstofcyclus was opgenomen, is relatief recent ontdekt.
Het bleek dat "snel" methaan naar het oppervlak van de oceanen wordt geperst in de zones van krachtige compressie, die optreedt als gevolg van de verschuiving van oceanische en continentale platen. Dit wordt waargenomen voor de westkust van Noord-Amerika. De vorming van anorganisch methaan werd in grote hoeveelheden aangetroffen op de bodem van de Atlantische Oceaan.
In 2000 deden wetenschappers een belangrijke ontdekking: tussen Afrika en Noord-Amerika werden hydrothermale velden, "Lost Cities" genaamd, ontdekt op de oceaanbodem.
Een van hen, uitgestrekt op een diepte van 800 meter, heeft bijvoorbeeld enkele tientallen enorme kolommen (tot 60 meter hoog) gemaakt van kalksteen. Hier worden naast anorganisch methaan ook andere koolwaterstofverbindingen gevormd.
Promotie video:
De vreemde observatie van Christopher Columbus
Tijdens de Spaanse expeditie om de kortste zeeroute naar India te ontdekken, schreef Christoffel Columbus dat hij "kokend water" op het zeeoppervlak observeerde, evenals een "vuurkolom" die uit het niets verscheen! Het was in het gebied van de beruchte Bermudadriehoek in de Atlantische Oceaan. Het mysterie van de waargenomen verschijnselen bleef vele eeuwen bestaan. En pas in onze tijd is er een aanwijzing ontstaan. Hoogstwaarschijnlijk heeft de grote navigator een krachtige uitgang naar het oppervlak van methaan waargenomen en een fakkel van brandend gas in de lucht gezien, die mogelijk is ontstoken door een blikseminslag. Het is mogelijk dat de mysterieuze gevallen van het verdwijnen van schepen en vliegtuigen in dit gebied worden verklaard door de aanwezigheid van gigantische afzettingen van gashydraten op de bodem van de zee. Tijdens periodes van verhoogde tektonische activiteit warmt het onderste gesteente hier op, waardoor de massa's gashydraten uiteenvallen,stoten methaan uit, dat naar de oppervlakte snelt en in een gigantische kolom de atmosfeer in barst!
In het noorden en zuiden
Tegenwoordig tonen wetenschappers een actieve interesse in gashydraten die op de bodem van de noordelijke en zuidelijke zeeën liggen. Volgens de Duitse professor Hans Falenkamp van de Universiteit van Dortmund (Afdeling Milieutechnologieën) worden de reserves van gashydraten op onze planeet "door geologen geschat op evenveel volume als alle reserves aan olie, aardgas en steenkool die tot nu toe zijn onderzocht!"
Enorme afzettingen van gashydraten zijn gevonden op de steile hellingen van onderzeese bergen op diepten van 300 tot 1000 meter. Het is relatief ondiep, maar het is gevaarlijk om de hellingen 'aan te raken', aangezien aardverschuivingen onder water met onvoorspelbare gevolgen mogelijk zijn. Er zijn echter al vrij reële en economisch winstgevende projecten voor de winning van gashydraten uit de bodem van de zeeën en oceanen.
De auteur van een van deze projecten, de Duitse wetenschapper Heiko Jurgen Schultz, stelde voor om een grote buis naar de bodem van de zee te laten zakken naar de gashydraatafzettingen, waarin een buis met een kleinere diameter wordt gestoken. Heet water wordt langs de kleinere buis naar de bodem gepompt, waar de afzettingen van gashydraat "smelt", waarna het vrijkomende methaan de grote buis binnenkomt en naar de oppervlakte stijgt. Met één kubieke meter gashydraten komt 164 kubieke meter puur methaan naar de oppervlakte!
Duitsland heeft al lang belangstelling getoond voor monsters van gashydraten die voor de kust van de Verenigde Staten liggen en werkt daar actief mee samen. Duitse wetenschappers hebben geleerd ze op te slaan in speciale koelkasten bij min 27 graden Celsius. Volgens Duitse experts zit ongeveer de helft van alle koolstof op aarde in gashydraten!
Methaanhydraatafzetting op de zeebodem voor de westkust van Canada
Het is duidelijk dat de ontwikkeling van gashydraatafzettingen en de daaropvolgende winning het probleem van de mondiale ecologie verergert, aangezien het vrijkomen van enorme hoeveelheden methaan uit de oceanen en zeeën een dramatische klimaatverandering kan veroorzaken.
Baikal-schatten
In de afgelopen jaren zijn wetenschappers van verschillende specialiteiten begonnen met het actief bestuderen van het Baikalmeer met de hulp van Mir-diepzeevoertuigen. Het duikprogramma omvatte milieumonitoring van water in het gebied waar rivieren samenvloeien, aan de oevers waarvan industriële ondernemingen zijn, en de studie van de structuur van de bodem van het meer, evenals bodemrotsen, die het mogelijk zullen maken om de geschiedenis van de oorsprong en ontwikkeling van Baikal te verduidelijken.
Net als voorheen werkte in de zomer van 2009 de "internationale wetenschappelijke expeditie" Mira "aan het Baikalmeer aan het meer. Twee diepzeevoertuigen met onderzoekers, vervoerd door het motorschip "Akademik Koptyug" en het drijvende platform "Metropolia", zonken naar de bodem van het Baikalmeer. De onderdompeling in het gebied van de moddervulkaan St. Petersburg (Zuidbekken van het meer) bracht een sensatie: er werden aanzienlijke afzettingen van gashydraten ontdekt en het was zelfs mogelijk om ongeveer 5 kilogram van deze stof naar de oppervlakte te brengen. Tegelijkertijd werden gashydraten aangetroffen op het oppervlak van de sedimenten, en niet eronder.
Duikvoorbereiding
De eerste monsters van deze waardevolle afzettingen werden ontdekt in 2000, en in 2005 zagen wetenschappers op een diepte van 1400 meter een gasbrander van 900 meter hoog! En in hetzelfde gebied waren er afzettingen van gashydraten. De staf van Nikolai Granin (hoofd van het laboratorium voor hydrologie en hydrofysica van het limnologisch instituut van de Siberische afdeling van de Russische Academie van Wetenschappen) werkte ongeveer 10 uur op de bodem en observeerde talrijke uitstromen van methaan uit sedimentair gesteente. Tegelijkertijd probeerden de hydronauten de gashydraatplaat met de mechanische “hand” van de “Mir” naar de oppervlakte te tillen, maar op een diepte van 150 meter zagen ze hoe de plaat “explodeerde”!
Diepzeevoertuig “ Mir-2 ”
En hier is een recent bericht: vlakbij de moddervulkaan Malaya vanaf een diepte van 1300 meter, als onderdeel van de tweede technologische expeditie "Baikal Hydraten 2009", was het nog steeds mogelijk om gashydratenmonsters te nemen. Maar Alexander Egorov, deelnemer aan de Mir-2-duik, ziet de belangrijkste betekenis van de ontdekking in het feit dat de resultaten van het werk aan het Baikalmeer het mogelijk maken om de processen die plaatsvinden in de Wereldoceaan te bestuderen "in een soort natuurlijk laboratorium".
Bron: Secrets of the XX eeuw, №41, oktober 2009, Alexander UDACHIN
