Ю.Г. Стрельченко, О.А. Анисимов, С.А. Лавров С.А. Ренева, В.А. Кокорев Государственный гидрологический институт, Санкт-Петербург(sug@hydrology.ru) Сочи, - презентация

1 Ю.Г. Стрельченко, О.А. Анисимов, С.А. Лавров С.А. Ренева, В.А. Кокорев Государственный гидрологический институт, Сочи, 8 – 10 октября 2012 г. Возможные причины увеличенных потоков метана на шельфе морей Восточной Арктики.

2 Метановая катастрофа концепция Н.Е.Шаховой и др., Метановая катастрофа концепция Н.Е.Шаховой и др., Океанографические станции в период наблюдений Атмосферные концентрации СН4 над различными участками Арктического шельфа с максимальными величинами над морем Лаптевых. Красным пунктиром показана среднеширотная концентрация атмосферного метана. Данные вертолетных измерений за август-сентябрь. Суммарный годовой поток СН 4 на шельфе морей Восточной Арктики составляет 7,9 млн. тонн в год Вклад в глобальную температуру воздуха, связанный с этим потоком CH 4 из МВА ~ 0.01 °C.

3 Источники метана в субаквальной криолитозоне в условиях меняющегося климата Резервуары, в которых содержится ранее синтезированный газ (гидраты, находящиеся в донных отложениях и природные углеводороды) Органические осадки в придонном слое, где метан постоянно образуется при микробиальном метаногенезе Связаны ли пути миграции CH 4 в придонных осадках с изменениями климата? Осадки, сформированные в позднем плейстоцене в субаэральных условиях Современные осадки, постоянно пополняемые за счёт обломочного материала береговой эрозии и наносов сибирских рек.

4 Математический формализм модели ММП шельфа HPL-SHI (Лавров и Анисимов, 2012) Уравнение теплопроводности с учетом источника, обусловленного диффузией соли Уравнение солепереноса за счет диффузии в растворе незамерзшей влаги (1) (2)

5 Изменения во времени температуры донных отложений (у поверхности дна (T0), на глубинах 200 м (T200) и 1000 м (T1000) под ней), положения границ мерзлоты верхней (Zмв) и нижней (Zмн) и зоны устойчивого состояния гидратов (Zгв и Zгн) Вертикальные профили температуры донных осадков для различных временных срезов Результаты моделирования

6 Схема выделения метана в зонах разлома и палеоруслах Зоны разлома или палеорусла рек Залежы газовых гидратов Пузырьки газа Молекулы метана Приходящее излучение, Q Осадки, R Облачность, n Влажность воздуха, q Температура, T Подводная ММП Зона стабильности газогидратов

7 Holmes M.L. & Creager Y.S. Holocene history of the Laptev Sea Continental Shelf. Holmes M.L. & Creager Y.S. Holocene history of the Laptev Sea Continental Shelf. Marine Geology and Oceanography of the Arctic Seas, 1974, p Палеорусла рек

8 Stein, Rüdiger, ed (1998): Arctic Paleo-River Discharge (APARD) - A new research programme of the Arctic Ocean Sciences Board (AOSB) / R. Stein (editor), Reports on Polar Research, Alfred Wegener Institut for Polar and Marine Research, Bremerhaven, 279, 127 p. Палеорусла рек

9 D.A. Darby et al. Past glacial and interglacial conditions in the Arctic Ocean and marginal seas – a review / Progress in Oceanography 71 (2006) 129–144 Палеорусла рек

10 Вейнбергс И.Г. Затопленные речные долины на шельфе и связь их образования с колебаниями Мирового океана (на примере шельфа Восточно- Сибирского моря и юго-западной части Охотского моря). В кн.: Геоморфология и палеогеография шельфа. Материалы XII пленума Геоморфологическ ой комиссии. М. «Наука», С Палеорусла рек

11 Stein, Rüdiger, ed (1998): Arctic Paleo-River Discharge (APARD) - A new research programme of the Arctic Ocean Sciences Board (AOSB) / R. Stein (editor), Reports on Polar Research, Alfred Wegener Institut for Polar and Marine Research, Bremerhaven, 279, 127 p. Holmes M.L. & Creager Y.S. Holocene history of the Laptev Sea Continental Shelf. Marine Geology and Oceanography of the Arctic Seas, 1974, p D.A. Darby et al. Past glacial and interglacial conditions in the Arctic Ocean and marginal seas – a review / Progress in Oceanography 71 (2006) 129–144 Вейнбергс И.Г. Затопленные речные долины на шельфе и связь их образования с колебаниями Мирового океана (на примере шельфа Восточно- Сибирского моря и юго-западной части Охотского моря). В кн.: Геоморфология и палеогеография шельфа. Материалы XII пленума Геоморфологической комиссии. М. «Наука», С

12 А.В. Гаврилов, Н.Н. Романовский, Х.-В. Хуббертен Палеогеографический сценарий послеледниковой трансгрессии на шельфе моря Лаптевых Криосфера Земли, 2006, т. X, 1, с. 39–50 Типы криолитозоны: 1 – внешнего шельфа; 2-4 – центрального и внутреннего шельфа:2 КЛЗ грабенов: а- с мощными надмерзлотными таликами, б- с маломощными; 3 – горстов; 4 – разломных зон; 5 – бровка шельфа; 6 – изобаты, м. Зоны разломов Грабен Горст Зоны разломов

13 Анохин В.М., Гусев Е.А. Разрывная тектоника зоны сочленения океанической и континентальной коры в море Лаптевых. Вестник Томского Государственного Университета, Приложение 3 (I), апрель 2003, Проблемы геологии и географии Сибири. Материалы научной конференции, с Зоны разломов

14 Мазарович А.О. Строение дна Мирового океана и окраинных морей России (учебное пособие) Москва ГЕОС 2005

15 р. Индигирка Пролив Дмитрия Лаптева Дельта р. Лена –Буор-Хая Омуляхская губа Хромская губа р. Хатанга

16 р. Индигирка Пролив Дмитрия Лаптева Дельта р. Лена –Буор-Хая Омуляхская губа Хромская губа р. Хатанга

17 Выводы При всех рассмотренных нами температурных режимах не только на протяжении 21 века, но с большой вероятностью и до конца текущего тысячелетия верхняя граница мерзлоты будет находиться выше зоны устойчивого состояния гидратов метана. При всех рассмотренных нами температурных режимах не только на протяжении 21 века, но с большой вероятностью и до конца текущего тысячелетия верхняя граница мерзлоты будет находиться выше зоны устойчивого состояния гидратов метана. К 3000 году мощность верхнего оттаявшего слоя донных отложений будет порядка 90 м. К 3000 году мощность верхнего оттаявшего слоя донных отложений будет порядка 90 м. Зона распространения гидратов на шельфе будет изолирована слоем многолетнемерзлых отложений, газовая проницаемость которого близка к нулю. Наблюдаемые придонные повышенные концентрации метана очень хорошо стыкуются с выявленными на шельфе палеоруслами рек и зонами разломов земной коры. Наблюдаемые придонные повышенные концентрации метана очень хорошо стыкуются с выявленными на шельфе палеоруслами рек и зонами разломов земной коры.

18 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! Ю.Г. Стрельченко, О.А. Анисимов, С.А. Лавров, С.А. Ренева, В.А. Кокорев Государственный гидрологический институт, Ю.Г. Стрельченко, О.А. Анисимов, С.А. Лавров, С.А. Ренева, В.А. Кокорев Государственный гидрологический институт, Работа поддерживается грантами: РФФИ офи-м и OSL Работа поддерживается грантами: РФФИ офи-м и OSL Возможные причины увеличенных потоков метана на шельфе морей Восточной Арктики.