USD 87.988

+0.13

EUR 95.6817

+0.36

Brent 86.16

+0.52

Природный газ 2.277

+0.01

4 мин
...

В болотах Западной Сибири нашли мощный источник метана

Ученые из Новосибирска провели исследование природного газа с помощью масс-спектрометра.

В болотах Западной Сибири нашли мощный источник метана

Источник: НГУ

Москва, 14 июн - ИА Neftegaz.RU. Ученые Новосибирского государственного университета (НГУ) методом ускорительной масс-спектрометрии установили возраст метана в сипах (источники природного газа) болот Ханты-Мансийского автономного округа (ХМАО).
Об этом сообщила пресс-служба НГУ.

В Центре коллективного пользования Ускорительная масс-спектрометрия НГУ-ННЦ провели необычное исследование - впервые на ускорительном масс-спектрометре производился радиоуглеродный анализ метана, выделенного из проб болотного газа, которые были взяты научными сотрудниками Югорского государственного университета (ЮГУ) из сипов болот ХМАО.
Им было важно выяснить возраст и происхождение метана.

Для любознательных расскажем, что ускорительная масс-спектрометрия (УМС) – это современный, сверхчувствительный метод изотопного анализа вещества.
Метод основан на извлечении из исследуемого образца отдельных атомов, с последующим поштучным подсчетом интересующих атомов.

Гипотезы происхождения

Перед исследователями из ЮГУ стояла задача:
  • определить происхождение метана в сипах – недавно найденных активных источниках болотного газа в поймах рек среднего Приобья;
  • изучить биогеохимические процессы, связанные с продукцией и транспортом этого газа к сипам.
Первые сипы были найдены в начале 2000х г. рядом с международным полевым стационаром Мухрино в 25 км от Ханты-Мансийска.
Сипы представляют собой заводи в ручье, из которых активно поднимаются пузыри, насыщенные метаном.
Чтобы определить дальнейшую судьбу сипов как источника метана, научным сотрудникам было необходимо понять происхождение и пути миграции этого газа.

Первая гипотеза была нефтяная:
  • предполагала, что метан в сипах производится при термическом разложении органических соединений (нефти или керогена) в богатых углеводородами юрских и меловых отложениях, расположенных на глубине более 1 км, и поднимается на поверхность по разрывам и трещинам в земной коре;
  • эта гипотеза была довольно естественной, в ХМАО-Югре добывается около 50% всей нефти России, и богатые углеводородами пласты распространены в регионе повсеместно.
Вторая гипотеза – мерзлотная:
  • предполагала, что метан высвобождается из деградирующей реликтовой мерзлоты в олигоценовых отложениях на глубине 150-200 м;
  • в ее пользу говорил тот факт, что южная граница слоя реликтовых многолетнемерзлых пород находится как раз в той же части ХМАО-Югры, где и были найдены сипы;
  • высокие концентрации метана часто обнаруживают в многолетнемерзлых породах, что также делает эту гипотезу довольно логичной.
Третья гипотеза – болотная:
  • предполагала, что метан попадает в сипы из покрывающих около 50% региона верховых болот, откуда он мигрирует с грунтовыми водами;
  • болота – основной природный источник метана на территории Западной Сибири;
  • метан из верхних слоев болот выходит в атмосферу через корни растений;
  • в глубинных слоях болот они отсутствуют, однако метан может попадать в грунтовые воды из подстилающих болото минеральных горизонтов.

Опыт

Ученые успешно извлекли болотный газ и исследовали масс-спектометром - вакуумным прибором, с помощью которого изучают состав вещества.

Тезисы директора УКП Ускорительная масс-спектрометрия НГУ—ННЦ Е. Пархомчук:
  • наш графитизатор приспособлен для работы с углекислым газом, и для нас это была привычная работа, а вот извлечение метана из некоей смеси, его дальнейшую графитизацию и датирование мы ранее не проводили;
  • было очень интересно заняться этой работой и увидеть ее результаты.
Отбор проб газа в болотистой местности требовал от исследователей аккуратности и осторожности.
Тезисы научного сотрудника НОЦ Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата ЮГУ А. Сабрекова:
  • чтобы определить возраст метана с помощью УМС, проба газа должна быть довольно объемной - не менее 100 мл, а лучше больше;
  • при этом сипы с точки зрения отбора газа – объекты крайне неприятные: водонасыщенный грунт засасывает подошедшего исследователя не хуже зыбучих песков, а любое неосторожное движение смещает этот грунт, перекрывая канал, по которому газ поднимается из глубины, после чего отобрать его уже невозможно;
  • пузыри газа выходят на поверхность неравномерно: иногда, чтобы набрать нужный объем, приходилось неподвижно стоять рядом с сипом больше часа, при этом температура подземных вод в регионе в любое время года близка к нулю;
  • большинство сипов-воронок имеют очень маленькую глубину, поэтому для отбора газа из них пришлось разработать модификацию метода перевернутых воронок;
  • в воронку перед отбором набиралась вода, которую вытеснял выходящий пузырями газ;
  • этот газ перекачивался в присоединенный к воронке шприц, чтобы снова заполнить воронку водой;
  • в тот же день газ из шприца перекачивался в пластиковую бутылку объемом 300 мл, предварительно заполненную насыщенным раствором поваренной соли, но так, чтобы немного воды в бутылке все-таки оставалось;
  • в таком виде газ мог храниться годами, и именно так мы отправили его на анализ в Новосибирск.
В результате подтвердилась гипотеза, что метан попадает в сипы из покрывающих около 50% ХМАО верховых болот, откуда он мигрирует с грунтовыми водами.
Полученные данные свидетельствуют о наличии в Западной Сибири мощного источника метана, который будет существовать, пока не исчезнут болота.
Как отмечает пресс-служба вуза, у ученых появилось четкое представление о том, насколько тесно ландшафты связаны между собой, что очень важно для предсказания последствий их изменений при глобальном потеплении или антропогенном воздействии (например, загрязнении при нефтедобыче).
Как добавили в вузе, этот факт означает, что описанный механизм транспорта метана может иметь место и в других регионах с аналогичной структурой ландшафта, где их необходимо искать и изучать.


Автор: П. Паршинова


Новости СМИ2




Подписывайтесь на канал Neftegaz.RU в Telegram