Газ, разделяющий народы и объединяющий человечество :: Энергия

Действительно, в Магаданской области и Якутии происходят события все более необычные. Лесные пожары фантастического масштаба сменились горящей тундрой, которая не замерзла и не покрылась снегом. Легендарное своим лютым холодом якутское село Оймякон уже отметило в списке температурных пиков +35°C, еще более северный город Верохоянск +38°C. В российском сегменте Полярного круга теплеет экстремально быстро. И это угроза не только для России, но и для всей планеты. Примерно 65% территории России покрыто вечной мерзлотой. По мере повышения температуры воздуха в последние десятилетия эта почва, замерзшая в течение тысячелетий, начала оттаивать. Для людей, живущих на мерзлоте, переставшей быть вечной, это отзывается катастрофическими последствиями. Многоэтажные дома, стоящие на буронабивных сваях, теряют жесткость опоры и начинают представлять опасность. Трубчатые погружные жидкостные либо парожидкостные термостабилизаторы, которые помещают в специальные скважины, пробуренные рядом с опорным фундаментом для создания холодного экрана, уже не способны надежно предотвращать растепление грунта. В целом по данным, которые приводил. «Аргументам и фактам» в 2016 году замначальника Главного управления МЧС России по Красноярскому краю Валерий Терешков, из-за отступления мерзлоты уже деформировано почти 60% зданий и сооружений в Игарке, Диксоне, Вилюйске, Норильске, фактически 100% — в национальных посёлках Таймырского (Долгано-Ненецкого) муниципального района Красноярского края, около 40% — в Воркуте и т. д. Иронично, что в Норильске еще в 2009 году треснуло, было признано аварийным и заброшено здание Института почвоведения и агрохимии Сибирского отделения Российской академии наук — научной организации, занимающейся развитием сельского хозяйства в высоких широтах. Почти вся добыча российской нефти и газа ведется в регионах вечной мерзлоты. Сотни тысяч километров трубопроводной и железнодорожной инфраструктуры находятся в зоне повышенного риска аварий из-за оттаивания многолетнемерзлых грунтов. Сами трубы являются источниками тепла, поэтому выступают причиной растущего числа разливов и утечек, наносящих непоправимый ущерб хрупким биосистемам Севера. Каждый год на нефте- и газопроводах в Западной Сибири происходит около 35 тысяч аварий, из них 21% — следствие деформаций и механических воздействий, — говорит статистика из  отчета. подготовленного для Greenpeace учеными из России, Норвегии и США. Таким образом, ежегодные затраты на поддержание инфраструктуры обходятся российскому нефтегазу в миллиарды долларов, — говорил. руководитель энергетической программы «Гринпис России» Владимир Чупров. По его словам, это реальная экономическая стоимость изменения климата в России. Точнее, ее часть. Однако реплика президента США имеет более глубокий смысл, чем беспокойство о социально-экономическом благополучии РФ. Вечная мерзлота это своеобразная консервная банка, в которой заперты гигантские объемы связанного углерода. Потепление климата — консервный нож, готовый выпустить их в атмосферу. Причем в наиболее опасной форме биохимического и катагенетического метана (СН4). Время жизни этого парникового газа в атмосфере намного короче, чем у диоксида углерода (CO2), но CH4 более эффективно улавливает отраженное инфракрасное излучение. Сравнительный потенциал глобального потепления CH4 в 80 раз больше на отрезке 20 лет и в 25 раз превышает потенциал CO2 за 100-летний период. Не случайно СН4 стал главной мишенью VI оценочного доклада МГЭИК. На глобальном климатическом саммите в Глазго было подписано антиметановое соглашение, к которому присоединилось 100 стран. Но не Россия. Каким же образом СН4 аккумулируется в мерзлоте и образует там скопления? Биохимический свободный газ продукт органического происхождения. Он накапливается там, где наиболее высокая температура. Это могут быть болота, талики под руслами рек и озёр. Арктическое лето короткое, поэтому микроорганизмам важно успеть пройти весь биологический цикл. При этом их бурная жизнедеятельность сопровождается выделением большого количества СН4, насыщающего окружающую среду. Зимой кристаллы льда вдавливают образовавшийся в донных отложениях газ в грунт. Он может опускаться от поверхности земли на десятки метров пока не встретит многолетнемёрзлые породы, залегающие под таликом и вокруг. Если талик замкнут со всех сторон мёрзлыми породами в оставшейся талой зоне происходит «криогенное концентрирование газа». Это и есть «консервная банка», где концентрированный метан сжат давлением. Ее принято называть «газовым карманом». Метановая пушка заряжена и ждет оказии выстрелить газом в атмосферу. Иное дело глубинный метан, имеющий совершенно другой генезис, возраст и химический состав. В отличие от относительно молодого по возрасту биохимического СН4, образовавшегося при микробиальной переработке органического вещества в приповерхностной части криолитозоны, этот газ принято называть катагенетическим или термогенным. Он образуется на больших глубинах от сотен метров до нескольких километров в результате преобразования осадочных пород под влиянием повышенных температур и давлений. Кроме самого СН4 в нем в значительных количествах присутствуют гомологи метана — этан, пропан, бутан, пентан. Это еще более опасные с точки зрения углеродной эмиссии алканы. Катагенетический СН4 создает многолетнее промерзание газоносных коллекторов или газонасыщенных угольных залежей, сформировавшихся в предыдущие геологические эпохи и залегающих на небольшой глубине, сопоставимой с мощностью криолитозоны. Другим источником попадания глубинных газов в многолетнемёрзлые породы выступают, так называемые, проницаемые зоны земной коры. В результате неотектонической активности часто возникают вертикальные трещины в толще горных пород. По этим трещинам и поднимаются из самых глубин Земли газовые флюиды. Иногда эти газы сразу поступают в атмосферу или гидросферу. Но в ряде случаев они встречают непроницаемую мерзлую крышку — и вот готова новая «консервная банка» СН4. А есть еще газовые гидраты. Так называют кристаллические соединения, образующиеся при определённых термобарических условиях из воды и газа. Ажурный карскас молекул воды запирает молекулы газа, образуются клатратами (от латинского clat(h)ratus — «закрытый решёткой, посаженный в клетку»). Как указывается в  публикации. Центра добычи углеводородов Сколтеха, благодаря своей клатратной структуре единичный объём газового гидрата может содержать до 160-180 объёмов чистого газа. Скопления кристаллов газового гидрата напоминают ледяную массу, которую весьма условно можно назвать газом в твёрдом состоянии. При повышении температуры или уменьшении давления гидрат может «таять» — разлагаться на газ и воду, сопровождаться это будет активным шипением и пузырением «гидратного льда». Если рядом находится источник открытого огня, можно наблюдать парадоксальное явление горящего снега. Относительно новый, наблюдаемый в последнее десятилетие процесс проявления активной жизни «вечной мерзлоты» криовулканизм. Он характеризуется внезапностью и быстротой проявления. На поверхности тундры все чаще возникают кратеры, так называемые покмарки, имеющие более десяти метров в диаметре, а по глубине достигающие несколько десятков метров. Это последствия нарушения температурного равновесия многолетнемёрзлых пород, приводящего к высвобождению заключенного в криолитозоне метана. Нарастание давления внутри газонасыщенной области рано или поздно должно привести к его разгрузке. Разложение газовых гидратов в условиях растущей температуры проиcходит стремительно, поэтому разрушение приповерхностных пластов пород метаном, рвущимися на свободу, заканчивается взрывом. В период 2014–2020 гг. на севере Западной Сибири специалисты НИИ нефти и газа РАН провели комплексные исследования процессов дегазации на суше и на море, озерах и реках, в том числе распространение термокарстовых озер, на дне которых были обнаружены прямые признаки дегазации в виде многочисленных покмарков. В результате 13 полевых экспедиций и на основе интерпретации данных дистанционного зондирования (ДЗЗ) Земли сверхвысокого разрешения из космоса учеными впервые выявлено 1860 зон активной дегазации с образованием кратеров газа, зафиксированы выбросы на дне 1667 термокарстовых озер, четырех рек и двух заливов на полуострове Ямал. Кроме того, была установлена региональная связь между выявленными зонами дегазации и зонами повышенной концентрации метана в атмосфере, зарегистрированными спектрометром инструмента мониторинга атмосферы (TROPOMI) на спутнике Sentinel-5p Европейского космического агентства (ESA). Впервые в 2020 году на полуострове Ямал в верхних горизонтах мерзлых толщ обнаружен хорошо сохранившийся кратер газового выброса., минимально заполненный водой. Это позволило провести детальные полевые исследования с использованием современных методов 3D-съемки. Научная публикация. с результатами исследования вызвала большой интерес у ученых, занимающихся проблемой криовулканизма в США, Канаде, Норвегии, Дании. С учетом того, что за десять последних лет шесть стали рекордными по среднегодовым температурам, а также принимая во внимание инерцию проникновения тепловой волны в мерзлотные толщи, можно безошибочно предсказать, что во второй декаде ХХI века человечество столкнется с проблемой колоссальной эмиссии СН4 и СО2 в зоне уже не вечной мерзлоты. Увеличение концентрации в атмосфере парниковых газов вызовет дальнейший рост температуры на планете. Это приведет к еще более быстрому таянию льдов, подъему уровня Мирового океана, растущему числу опасных гидрометеорологических явлений. Все эти прелести, скорее всего, усугубят противоречия, раздирающие человечество. Жертвы стихийных бедствий, климатические беженцы, растущие расходы на ликвидацию последствий и программы адаптации к изменениям климата вполне вероятно изменят нашу привычную жизнь до неузнаваемости уже к концу текущего десятилетия. Мы теряем драгоценное время на торг со сверхбогатыми корпорациями и купленными ими политиками вокруг их меркантильных интересов перед лицом угрозы всему человечеству. Нам всем, включая корпорации и политиков, нужно единство в признании общей цели выживания. Действия должны быть целесообразны. Метан должен не разъединять ценой в трубе, а объединять опасностью в атмосфере. Поддержка научных изысканий и практических разработок по снижению эмиссии метана из тающей мерзлоты способна дать шанс если не предотвратить, то отсрочить катастрофу.