Rol del calentamiento en la desestabilización de los hidratos de gas intrapermafrost en la plataforma ártica: modelado experimental
Autores: Chuvilin, Evgeny; Davletshina, Dinara; Ekimova, Valentina; Bukhanov, Boris; Shakhova, Natalia; Semiletov, Igor
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
La desestabilización de los hidratos de gas intrapermafrost es uno de los posibles mecanismos responsables de la emisión de metano en la plataforma ártica. Los hidratos de gas intrapermafrost pueden ser coetáneos al permafrost: se originaron durante la regresión y el posterior enfriamiento y congelación de los sedimentos, lo que creó condiciones favorables para la estabilidad de los hidratos. El aumento de presión local en sedimentos congelados saturados de gas mantuvo la estabilidad de los hidratos de gas a profundidades de 200-250 m o menos. Los hidratos de gas que se formaron dentro del permafrost superficial han sobrevivido hasta el presente en estado metastable (relicto). Los hidratos de gas metastables ubicados por encima de la zona de estabilidad actual pueden disociarse en caso de degradación del permafrost a medida que se calienta y se vuelve más salino. Se estudia experimentalmente el efecto del aumento de temperatura en arena y limo congelados que contienen hidrato de metano en poros metastables para reconstruir las condiciones para la disociación de los hidratos de gas intrapermafrost. Los experimentos muestran que el proceso de disociación en sedimentos congelados que contienen hidratos expuestos al calentamiento comienza y termina antes del inicio del derretimiento del hielo en los poros. La temperatura crítica suficiente para la disociación de los hidratos de gas varía de -3.0 grados C a -0.3 grados C y depende de la litología (tamaño de partícula) y la salinidad de los sedimentos congelados anfitriones. Teniendo en cuenta una distribución de temperatura casi sin gradientes durante la degradación del permafrost submarino, incluso se pueden esperar pequeños aumentos de temperatura que desencadenen una disociación a gran escala de los hidratos intrapermafrost. La consiguiente emisión activa de metano de los sedimentos de la plataforma ártica plantea riesgos de geohazards e impactos ambientales negativos.
Descripción
La desestabilización de los hidratos de gas intrapermafrost es uno de los posibles mecanismos responsables de la emisión de metano en la plataforma ártica. Los hidratos de gas intrapermafrost pueden ser coetáneos al permafrost: se originaron durante la regresión y el posterior enfriamiento y congelación de los sedimentos, lo que creó condiciones favorables para la estabilidad de los hidratos. El aumento de presión local en sedimentos congelados saturados de gas mantuvo la estabilidad de los hidratos de gas a profundidades de 200-250 m o menos. Los hidratos de gas que se formaron dentro del permafrost superficial han sobrevivido hasta el presente en estado metastable (relicto). Los hidratos de gas metastables ubicados por encima de la zona de estabilidad actual pueden disociarse en caso de degradación del permafrost a medida que se calienta y se vuelve más salino. Se estudia experimentalmente el efecto del aumento de temperatura en arena y limo congelados que contienen hidrato de metano en poros metastables para reconstruir las condiciones para la disociación de los hidratos de gas intrapermafrost. Los experimentos muestran que el proceso de disociación en sedimentos congelados que contienen hidratos expuestos al calentamiento comienza y termina antes del inicio del derretimiento del hielo en los poros. La temperatura crítica suficiente para la disociación de los hidratos de gas varía de -3.0 grados C a -0.3 grados C y depende de la litología (tamaño de partícula) y la salinidad de los sedimentos congelados anfitriones. Teniendo en cuenta una distribución de temperatura casi sin gradientes durante la degradación del permafrost submarino, incluso se pueden esperar pequeños aumentos de temperatura que desencadenen una disociación a gran escala de los hidratos intrapermafrost. La consiguiente emisión activa de metano de los sedimentos de la plataforma ártica plantea riesgos de geohazards e impactos ambientales negativos.