Metanski klatrat
ili “led koji gori” je
kruta tvar
, u kojoj je velika koli?ina
metana
zarobljena u
kristalnoj strukturi
(
ledu
)
vode
.
[1]
Prije se mislilo, da ?e se ve?e koli?ine mo?i prona?i samo u vanjskim dijelovima
Sun?evog sustava
, gdje su niske
temperature
i velike koli?ine leda, ali su se prona?la velika nalazi?ta, ispod
sedimenata
, na dnu
oceana
, na
Zemlji
. Pretpostavlja se da bi nalazi?ta metanskog klatrata mogla biti duplo ve?a od svih
fosilnih nalazi?ta
na Zemlji.
[2]
[3]
Metanski klatrat je sastavni dio plitke morske geosfere, i mo?e se nalaziti kao dio
sedimentnih stijena
, ili kao samostalni dio na dnu oceana. Vjeruje se da nastaju pomicanjem metana iz dubokih
Zemljinih slojeva
, na mjestima gdje nastaju rasjedi, talo?enjem i kristalizacijom, u dodiru uzlaznih plinskih struja s hladnom morskom vodom. Metanski klatrati su isto prisutni u dubini leda na
Antartici
, gdje su pronađeni u uzorcima leda, starosti i do 800 000 godina i slu?e za ispitivanje
klimatskih promjena
, uz ispitivanje
kisika
i
ugljikovog dioksida
.
[4]
U prosjeku, 1
mol
metana se ve?e na 5,75 molova
vode
i
gusto?a
je oko 900 kg/m
3
. Tako jedna litra ledenog metanskog klatrata ima oko 168 litara
metana
. Pod visokim pritiskom, mo?e biti stabilan i do 18 ºC.
Metan stvara
sktrukturu I hidrata
(klatrata) s 2
dodekaedra
(12 ploha i time 12 molekula vode) i 6 tetradekaedra (14 molekula vode) u jednoj jedini?noj ?eliji.
[5]
Metanski klatrat je ograni?en u plitkoj
litosferi
(manje od 2000 m dubine). Uvjeti potrebni za nastanka metanskog klatrata u polarnim kontinentalnim sedimentnim stijenama je temperatura povr?ine ispod 0 ºC i u
sedimentima
na dnu mora, gdje je dubina ve?a od 300 metara, temperatura mora na dnu oko 2 ºC. Osim toga, mo?emo ga na?i u dukoboj ledenoj slatkoj vodi
jezera
, jer ve?ina metanskih klatrata se ne mo?e stvoriti u morskoj vodi (primjer je
Bajkalsko jezero
u
Rusiji
). Kontinentalna nalazi?ta su pronađena u
Sibiru
i na
Aljaski
, u
pje??enjaku
i le?i?tima mulja, dubljim od 800 metara. Oceanska nalazi?ta su ?iroko rasprostranjena u
epikontinentalnim pojasevima
ili mogu pokrivati plinska polja
zemnog plina
.
[6]
[7]
Postoje dvije razli?ite vrste oceanskih nalazi?ta. Uobi?ajen je (99 %) kao struktura metan I klatrata, u dubokim sedimentima. Te klatrate su stvorili mikrobi
archaee
ili prabakterije koji stvaraju metan, jer su svojstva metana u klatratu i u okolini jednaka. Dubina nalazi?ta je između 300 i 500 metara.
[8]
Druga vrsta nalazi?ta predstavlja strukturu metan II klatrata i pretpostavlja se da je nastao iz dubljih nalazi?ta metana, koji je nastao raspadanjem organske tvari. Primjeri se mogu na?i u
Meksi?kom zaljevu
i u
Kaspijskom jezeru
.
[9]
[10]
Veli?ina nalazi?ta jo? nije to?no utvrđena, jer su metanski klatrati pronađeni prvi puta 1960-tih. Smatra se da ga ima barem 1 x 10
12
m
3
.
Kontinentalna nalazi?ta
[
uredi
|
uredi kod
]
Kontinentalna nalazi?ta su pronađena u
Sibiru
, sjevernoj
Kanadi
i na
Aljaski
, u
pje??enjaku
i le?i?tima mulja, dubljim od 800 metara. 2008. kanadski i japanski istra?iva?i su po?eli s ispitivanjem vađenja metanskog klatrata u blizini delte rijeke Mackenzie, u Kanadi.
[11]
Izljev nafte u Meksi?kom zaljevu 2010.
[
uredi
|
uredi kod
]
Na velikim dubinama, metan u dodiru s vodom stvara metanski klatrat, ?to je opa?eno za vrijeme
izljeva nafte u Meksi?kom zaljevu 2010.
8. svibnja stavljeno je tzv.
Zvono
, te?ko 125 tona, na naftnu bu?otinu kako bi se zaustavilo nekontrolirano curenje nafte u Meksi?om zaljevu, na dubini od 1500 metara, no moralo se dignuti zbog formiranja metanskih klatrata unutar Zvona.
[12]
[13]
Za klimatske promjene posebno su kriti?na le?i?ta metanskih klatrata u
permafrostu
. Istra?ivanja 2008. godine u arkti?kom dijelu
Sibira
, su pokazala da su se milijuni tona metana oslobodili iz permafrosta, jer su mjerenja pokazala da su koncentracije metana do 100 puta ve?e od normalnih.
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
- ↑
US Geological Survey,
[1]
"Gas hydrate: What is it?", 2010.
- ↑
"Old Gas, New Gas" Roald Hoffmann, journal=American Scientist, 2006.
- ↑
[2]
"Gas (Methane) Hydrates -- A New Frontier", USGS fact sheet
- ↑
"High resolution carbon dioxide concentration record 650,000?800,000 years before present" Dieter Luthi, journal=Nature, 2008., Luthi D., Le Floch M., Bereiter B., Blunier T.
- ↑
Max
| first = Michael D.: "Natural Gas Hydrate in Oceanic and Permafrost Environments", publisher = Kluwer Academic Publishers, 2003.
[3]
- ↑
Vanneste M., 2001., "Multi-frequency seismic study of gas hydrate-bearing sediments in Lake Baikal, Siberia", journal=Marine Geology
- ↑
Kvenvolden K., 1995., "A review of the geochemistry of methane in natural gas hydrate", journal= Organic Geochemistry
- ↑
Dickens GR, Paull CK. Wallace, 1997., "Direct measurement of in situ methane quantities in a large gas-hydrate reservoir", journal=Nature
- ↑
Matsumoto R., Watanabe Y., Satoh, M., Okada, H., Hiroki, Y., Kawasaki, M., and ODP Leg 164 Shipboard Scientific Party, 1996., "Distribution and occurrence of marine gas hydrates - preliminary results of ODP Leg 164: Blake Ridge Drilling", journal= J. Geol. Soc. Japan
- ↑
[4]
"Clathrates - little known components of the global carbon cycle"
- ↑
Brodie Thomas: "Researchers extract methane gas from under permafrost"
[5]
Arhivirana ina?ica izvorne stranice
od 8. lipnja 2008. (
Wayback Machine
), work=Northern News Services, 2008.
- ↑
[6]
Arhivirana ina?ica izvorne stranice
od 6. svibnja 2010. (
Wayback Machine
) "US Oil Spill Response Team: Plan To Deploy Dome In 6?8 Days" David Winning, publisher=Dow Jones & Company, 2010.
- ↑
"Giant dome fails to fix Deepwater Horizon oil disaster", 2010., publisher = Nature.com,
[7]
- ↑
Methane bubbling through seafloor creates undersea hills
Arhivirana ina?ica izvorne stranice
od 11. listopada 2008. (
Wayback Machine
), Monterey Bay Aquarium Research Institute, 2007.
- ↑
[8]
Translation of a blog entry by Orjan Gustafsson, expedition research leader, 2008.
- ↑
N. Shakhova, I. Semiletov, A. Salyuk, D. Kosmach, and N. Bel’cheva (2007),
Methane release on the Arctic East Siberian shelf
,
Geophysical Research Abstracts
,
- ↑
N. Shakhova, I. Semiletov, A. Salyuk, D. Kosmach (2008),
[9]
"Anomalies of methane in the atmosphere over the East Siberian shelf: Is there any sign of methane leakage from shallow shelf hydrates?," European Geophysical Union, 2008.
- ↑
Volker Mrasek,
[10]
"A Storehouse of Greenhouse Gases Is Opening in Siberia",
Der Spiegel
, 2008.
- ↑
[11]
"Exclusive: The methane time bomb" Connor Steve, 2008., publisher=The Independent
- ↑
[12]
"Hundreds of methane 'plumes' discovered", Connor Steve, 2008., publisher=The Independent