Потепление климата мелового периода привело к значительному выбросу метана с морского дна, что указывает на возможность аналогичной дестабилизации газовых гидратов при современном глобальном потеплении. Во время полевой кампании на удаленном острове Эллеф Рингнес в канадской Арктике было обнаружено поразительное количество метановых насыпей в отложениях мелового периода.
Сиповые холмы представляют собой карбонатные отложения, часто содержащие уникальную фауну, которые образуются в местах утечки метана на морское дно. Было обнаружено более 130 таких объектов, покрывающих более 10 000 квадратных километров мелового морского дна. Они произошли в течение очень короткого промежутка времени сразу после начала глобального потепления мелового периода, что позволяет предположить, что потепление дестабилизировало газовые гидраты и высвободило большое количество метана. Учитывая, что метан оказывает в 20 раз большее воздействие, чем CO2, как парниковый газ, такой выброс мог ускорить глобальное потепление в то время. Это открытие подтверждает опасения относительно потенциальной дестабилизации современных гидратов метана.
Фон
В 2009-2011 гг. проводилась полевая кампания по картированию геологии острова Эллеф Рингнес. Примерно такого же размера, как Ямайка, это один из самых отдаленных и труднодоступных островов в канадской Арктике, поэтому о геологии было известно немногое. Удаленный полевой лагерь с вертолетной поддержкой был создан в 2009 году, а в 2010 году в лагере работало 30 геологов в рамках программы GEM Геологической службы Канады. Остров и его соседний остров Амунд Рингнес были названы в честь братьев, которые основали норвежскую пивоварню Ringnes Brewery, которая финансировала исследование региона, проведенное Отто Свердрупом в начале 1900-х годов.
В рамках этой работы Криста Уиллискрофт, Стивен Грасби и их коллеги намеревались повторно исследовать странную скалу, похожую на спагетти, которая была замечена, но происхождение которой не было понятно, во время первого геологического картирования острова в 1970-х годах. Спустя годы один геолог увидел образец этой особенности на столе своего коллеги и был заинтригован ее похожей на спагетти природой. Химический анализ показал, что это карбонатная порода, образовавшаяся в результате окисления метана, а текстура спагетти была образована ископаемыми трубчатыми червями. Это произошло вскоре после первого открытия холодных метановых просачиваний в современных океанах и стало первым признанием таких особенностей в геологической летописи. В данном случае известно, что он образовался в меловой период, когда динозавры бродили по Земле, около 110 миллионов лет назад. К сожалению, эти оригинальные образцы были утеряны, а из-за удаленности места получить больше было невозможно, что ограничило дальнейшую работу.
Выбросы холодного метана
Холодные выходы метана похожи на более известных черных курильщиков тем, что они образуют изолированные экосистемы, такие как оазисы в глубоком океане, но имеют более низкую температуру и формируются вдали от срединно-океанических хребтов. Они образуются на местах естественных утечек метана в морскую воду. Микробы окисляют этот метан как источник энергии и производят карбонатные отложения в качестве побочного продукта. В современном мире эти участки характеризуются необыкновенным обилием трубчатых червей, двустворчатых моллюсков (моллюсков), моллюсков и других животных, которые выживают на микробных матах, которые там растут. В летописи горных пород они выделяются очень необычными особенностями, которые имеют этот странный вид, похожий на спагетти, связанный с ископаемыми трубчатыми червями и множеством других окаменелостей. Поскольку они образуются в глубокой воде, они также выделяются как устойчивые карбонатные насыпи в породе, которая в противном случае представляет собой легко разрушаемый сланец.
Новое открытие
В 2010 году планировалось повторно посетить место, впервые обнаруженное в 1970-х годах. Он выделялся небольшой насыпью на холмистом ландшафте арктической тундры. С этого места вдалеке виднелась еще одна насыпь, что вызывало соблазнительную вероятность второго места. Некоторая тяжелая прогулка по густой грязи окупилась, когда она была достигнута, обнаружив еще одно просачивание ископаемого метана. Оттуда можно было увидеть еще одну насыпь, и так далее. Это привело к более чем четырем неделям перехода от кургана к кургану через грязную тундру и обнаружению более 130 метановых курганов в каменной летописи. В настоящее время это одно из самых обширных мест с такими особенностями, известных где-либо в мире, охватывающее более 10 000 квадратных километров.
Последствия
Ключевой особенностью этого открытия является признание того, что все просачивающиеся холмы образовались в течение очень узкого диапазона геологического времени. Поскольку они образуются в результате утечки метана в морскую воду, это означает, что что-то в то время вызвало большой выброс метана в океан. Время совпадает с периодом глобального потепления, и Уиллискрофт и его коллеги предполагают, что именно это потепление высвободило метан, замороженный в виде гидратов метана на морском дне, в виде относительно внезапной «отрыжки» метана. Если это верно, это имеет важные последствия для современного потепления Северного Ледовитого океана. Подобные замороженные гидраты метана встречаются в том же арктическом регионе, что и в прошлом, и потепление океана и выброс этого метана вызывают ключевую озабоченность, поскольку воздействие метана в 20 раз превышает воздействие CO2 как парникового газа. Ранее предполагалось, что выброс гидратов метана является механизмом, вызывающим безудержные парниковые явления, поскольку потепление океанов высвобождает захваченный метан, который вызывает дальнейшее потепление и высвобождает больше метана. Обширные курганы просачивания метана на отдаленном арктическом острове Эллеф Рингнес могут быть предостережением из прошлого относительно потенциальных последствий современного потепления Северного Ледовитого океана.