Огромный резервуар метана был обнаружен глубоко под океаном

Москва, 09:29, 21 Авг 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Ученые обнаружили свидетельства огромного распределенного резервуара метана, образованного химическими реакциями, глубоко в дне океана.

Давно известно, что абиотический метан, созданный в реакциях, в которых не участвуют органические вещества или живые существа, располагается в морском дне и выходит через глубоководные отверстия, но происхождение газа в этой подводной среде не было полностью понято.

В новом исследовании профессор Джеффри Зивальд и его коллеги-исследователи проанализировали образцы породы из верхней мантии Земли и нижней океанической коры, собранные со всего океана — всего 160 фрагментов породы, полученных из многочисленных океанических хребтов, наряду с зонами субдукции, такими как Марианская впадина. и приподнятые участки океанической коры, называемые офиолитами.

Спектроскопия и микроскопия показали, что почти во всех глубоководных местах, где были отобраны пробы, в породах были скопления метана, часто вместе с водородом.

Что касается того, как производится метан, исследователи говорят, что это происходит из-за того, что морская вода, медленно продвигаясь через глубокую океаническую кору, попадает в ловушку внутри горячего, породообразующего минерала, называемого оливином, — основного компонента верхней мантии Земли.

Со временем минерал начинает остывать. Когда это происходит, вода, хранящаяся внутри «жидких включений» внутри породы, проходит химическую реакцию, называемую серпентинизацией, которая в результате приводит к образованию как метана, так и водорода.

После образования исследователи объясняют, что метан и водород могут оставаться герметичными внутри породы «в течение геологических периодов времени, пока не будут извлечены растворением или разрушением оливинового хранилища».

Это важно, и не только для метана на Земле

Мы знаем, что метан существует в других частях Солнечной системы — например, на Марсе, а также во многих других отдаленных мирах — и новые открытия помогают объяснить, как он может сохраняться там, даже в отсутствие жидкой воды или гидротермальной активности.

«Поскольку жидкие включения могут образовываться в богатых оливином породах, которые взаимодействуют с водой на небесных телах в других частях нашей Солнечной системы, их образование может иметь ключевое значение для поддержания микробной жизни за пределами Земли», — пишут авторы в своей статье.

Ученые отмечают, что, в конечном счете, выброс этих источников топлива из горных пород может потенциально поддерживать жизненные формы, которым нечем питаться.

«Современное высвобождение захваченных летучих веществ этими механизмами может обеспечить достаточное количество H2 [водорода] и CH4 [метана] для снабжения микробных экосистем донорами электронов в естественной среде, где образование H2 или CH4 в противном случае не будет благоприятным», — говорит профессор Зивальд.

Вполне возможно, что этот химический цикл производства и высвобождения сам по себе мог быть важным фактором выживания наземных организмов, обитающих в океане с незапамятных времен.

Действительно, исследователи говорят, что этот процесс «вероятно, происходил с момента появления тектоники плит» и «мог поддерживать микробные экосистемы в различных геологических средах».

Тем не менее, команда ученых признает, что их объяснение того, как возникло такое массовое распределение метана, является несколько спекулятивным. Они пишут, что происхождение жидкостей не может быть однозначно определено, но отмечают, что обнаружение ими других химических веществ внутри горных пород «соответствует морской жидкости, подобной морской воде».

Даже если они не на 100 процентов правы относительно истории происхождения этого загадочного метана, другой важный вывод заключается в том, насколько огромным может оказаться обнаруженный ими резервуар.

Хотя количественная оценка степени захороненного метана в океане, возможно, не была главной целью исследования, основываясь на проанализированных образцах горных пород, команда оценивает, что суммарные океанические отложения превысят количество метана в атмосфере Земли до индустриальной эпохи.

«Экстраполяция наших результатов во всем мире предполагает, что включения могут представлять собой один из крупнейших источников абиотического СН4 на Земле», — заключают исследователи.