《海底天然气水合物不是气候变化的直接威胁者》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2022-11-09
  • 罗切斯特大学、美国地质调查局和加州大学欧文分校科学家的新研究首次表明,水合物分解后释放的甲烷不会进入大气层。这项研究的第一作者Joung表示,虽然甲烷水合物储层的稳定性对温度变化很敏感,但在中纬度地区,没有发现水合物甲烷排放到大气层中的迹象,该研究日前发表在《自然地球科学》(Nature Geoscience)上。
    天然气水合物可能明显加快全球变化的进程,因为它们将大量的强温室气体甲烷封存在冰状沉积物中,这些沉积物可能会因海洋/大气温度的升高而不稳定。大多数水合物存在于海洋沉积物中,在海底水合物分解过程中释放出来的气体或来自其他甲烷池的气体可以为冷渗的甲烷排放提供燃料。不管渗漏甲烷的来源如何,之前对渗漏甲烷排放的所有测量都表明,与其他来源的海洋甲烷相比,渗漏甲烷具有独特的放射性碳特征。这项研究成果展示了美国大西洋海底和太平洋边缘渗漏区溶解在水柱中的甲烷的浓度和天然放射性碳含量。对于较浅的水柱,海底不在水合物稳定区内,确实在一些地表水样品中记录了渗出的CH4。然而,对美国大西洋边缘较深水柱的测量显示,当水柱深度大于430±90 m时,没有证据表明CH4渗入到地表水。该区域仅在水深大于~550 m处存在天然气水合物,表明逸入大气的甲烷并非来自海底水合物的分解。(傅圆圆 编译)

  • 原文来源:https://www.rochester.edu/newscenter/ancient-ocean-methane-not-an-immediate-climate-change-threat-537792/
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    • 编译者:liguiju
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    • 德国亥姆霍兹基尔海洋研究中心(GEOMAR)地球物理学家Christian Berndt 教授出版的《大陆边缘海海底天然气水合物世界地图集》(World Atlas of Submarine Gas Hydrates in Continental Margins)概述了全球天然气水合物的位置、相关风险、研究方法以及未来挑战。 Christian Berndt教授解释道,这本书是为研究人员、政府机构和天然气和石油行业的专业人士而编写的,跟来自挪威、美国、意大利和中国台湾的同事一起完成。该地图集详细描述了全球海洋天然气水合物的分布,并提供了数百个例子来说明不同地质环境中天然气水合物的地球物理和地质特征,以及它们与环境的关系。此外,书中还为未来跨学科的天然气水合物研究指明了方向。 研究人员不仅要知道在哪里可以找到天然气水合物以及在哪里出现相关风险,还需要进一步推进监测和勘探技术,地图集可以帮助做到这一点。 地图集全文链接:https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2F978-3-030-81186-0.pdf(李桂菊 编译)
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    • 编译者:liguiju
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    • 天然气水合物(简称水合物)的“记忆效应”是指:在一定条件下,由水合物分解产生的水比没有水合物形成历史的水更容易再次生成水合物。“记忆效应”是目前水合物基础研究领域争执的热点基础问题之一。“记忆效应”导致水合物开采过程中发生二次生成堵塞风险提高,导致开采产气效率降低。因此,摸清水合物记忆效应的主控因素、揭示其产生机理对制定合理的开采调控方案具有重要意义。然而,目前对水合物“记忆效应”的研究大都停留在定性分析层面,水合物“记忆效应”烈度大小缺乏定量的表征方法;由于水合物合成-分解-再合成过程耗时耗力且水合物成核随机性极强,导致“记忆效应”研究效率低、结果不确定性强。 针对上述难题,海洋试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室科研人员自主研发了全可视水合物成核概率探测装置,提出了采用恒速降温方法强制水合物快速成核以提高实验效率的方法,引入成核概率曲线来定量表征水合物的形成概率分布特征。基于上述方法,采用甲烷-丙烷(C1:90%+C3:10%)混合气模拟实际天然气组分,探讨了水合物分解过热度、分解周期、分解压力等因素对水合物“记忆效应”的定量影响规律。 上述研究的亮点结论主要包括:(1)水合物“记忆效应”不会随着合成-分解-再合成轮次的增大而增大,而是在呈现出一定的随机分布特征;(2)随着水合物分解过热度的增大和分解时间的延长,其“记忆效应”线性退化,当水合物在过热度14K条件下持续分解60min以上时,“记忆效应”消失;(3)水合物“记忆效应”与成核概率确定性之间没有必然的联系,成核概率随机性的升高并不意味着“记忆效应”的降低。 在实验研究的基础上,科研人员提出了水合物“记忆效应”的形成机制:在水合物分解溶液中存在大量的微纳米气体微团,气泡微团与周围水溶液的接触面上存在大量的双电层,而双电层特性的演化直接决定了“记忆效应”的强弱及其随水合物分解条件的演化特征。 上述研究成果在能源领域国际知名学术期刊Fuel以“Nucleation probability and memory effect of methane-propane mixed gas hydrate”(甲烷-丙烷混合气体的成核概率及记忆效应)为题在线发表。海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室固定成员、青年科学家李彦龙为论文第一作者,海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室主任吴能友研究员为论文第一通讯作者。该成果由海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室、青岛海洋地质研究所、中国石油大学(华东)等单位的科研人员共同完成。该项研究得到了国家自然科学基金面上项目(No. 41976074; 41906189)和泰山学者特聘专家项目(No. ts201712079)的联合资助。 原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0016236120331008