Los depósitos de hidratos de gas en el Mar Negro reaccionan a los cambios climáticos posglaciales
CENTRO HELMHOLTZ DE INVESTIGACIÓN OCEÁNICA KIEL (GEOMAR)
Los hidratos de gas son un compuesto sólido de gases y agua que tienen una estructura similar al hielo a bajas temperaturas y altas presiones. Los compuestos de metano y agua, los llamados hidratos de metano, se encuentran especialmente en muchas márgenes de los océanos, también en el Mar Negro. Además de un posible uso como fuente de energía, los depósitos de hidratos de metano están siendo investigados por su estabilidad, ya que pueden disolverse con cambios de temperatura y presión. Además de las emisiones de metano, esto también puede tener un impacto en la estabilidad de los taludes submarinos.
Durante una expedición de seis semanas con el buque de investigación alemán METEOR en otoño de 2017, un equipo de MARUM y GEOMAR investigó un depósito de hidrato de metano en el abanico de aguas profundas del Danubio en el Mar Negro occidental. Durante el crucero, que formaba parte del proyecto conjunto SUGAR III «Recursos de hidratos de gas submarinos» financiado conjuntamente por BMWi y BMBF, los depósitos de hidratos de gas se perforaron utilizando el dispositivo móvil de perforación del fondo marino MARUM-MeBo200. Los resultados de las investigaciones, que ahora se han publicado en la revista internacional Letras de Ciencias Planetarias y de la Tierra, han proporcionado a los científicos nuevos conocimientos sobre los cambios en la estabilidad de los hidratos de gas.
“Con base en datos de expediciones anteriores, seleccionamos dos áreas de trabajo donde, por un lado, el hidrato de metano y el gas metano libre coexisten en los 50 a 150 metros superiores de la zona de estabilidad del hidrato y, por otro lado, un deslizamiento y gas metano. se encontraron filtraciones directamente en el borde de la zona de estabilidad de los hidratos de gas”, explica el Prof. Dr. Gerhard Bohrmann, líder de la expedición de MARUM y coautor del estudio. “Para nuestras investigaciones utilizamos nuestro dispositivo de perforación MARUM-MeBo200 y rompimos todos los récords de profundidad anteriores con una profundidad máxima alcanzada de casi 145 metros”.
Además de obtener muestras, los científicos también pudieron, por primera vez, realizar mediciones detalladas de la temperatura in situ hasta la base de la estabilidad de los hidratos de gas bajo el lecho marino. Anteriormente, esta línea base se determinaba mediante métodos sísmicos, a partir de los cuales se obtenía como indicador de esta base el denominado “reflector simulador de fondo” (BSR). “Sin embargo, nuestro trabajo ahora ha demostrado por primera vez que el enfoque que utiliza el BSR no funciona para el Mar Negro”, explica el Dr. Michael Riedel de GEOMAR, autor principal del estudio. “Desde nuestro punto de vista, el límite de estabilidad del hidrato de gas ya se ha acercado a las condiciones más cálidas del subsuelo, pero el gas metano libre, que siempre se encuentra en este borde inferior, aún no ha logrado subir con él”, continúa Riedel. . Las razones de esto podrían atribuirse a la baja permeabilidad de los sedimentos, lo que significa que el gas metano todavía está «atrapado» allí y solo puede subir muy, muy lentamente por su propia fuerza, según el científico.
“Sin embargo, nuestros nuevos análisis de los datos sísmicos también han demostrado que en algunos lugares el gas metano puede atravesar la BSR. Allí, un nuevo BSR se está estableciendo sobre el reflector ‘viejo’. Esto es nuevo y nunca antes se había visto”, dice el Dr. Matthias Haeckel, coautor del estudio de GEOMAR. “Nuestra interpretación es que el gas puede subir en estos lugares, ya que las perturbaciones en el lecho marino aquí favorecen el flujo de gas”, continúa Haeckel.
“En resumen, hemos encontrado una situación muy dinámica en esta región, que también parece estar relacionada con el desarrollo del Mar Negro desde la última glaciación”, dice Michael Riedel. Después del último máximo glacial (LGM), el nivel del mar subió (aumento de la presión), y cuando el nivel global del mar superó el umbral del Bósforo, el agua salada del Mar Mediterráneo pudo propagarse hacia el Mar Negro. Antes de eso, esta cuenca oceánica era básicamente un lago de agua dulce. Además, el calentamiento global desde el LGM ha provocado un aumento de la temperatura del agua del fondo del Mar Negro. La combinación de estos tres factores, salinidad, presión y temperatura, tuvo efectos drásticos en los hidratos de metano, que se descomponen como resultado de estos efectos. El estudio actual ejemplifica las retroalimentaciones complejas y las escalas de tiempo que inducen los cambios climáticos en el entorno marino y, por lo tanto, es muy adecuado para estimar las consecuencias esperadas del calentamiento global más rápido de hoy, especialmente en los depósitos de hidratos de gas del Ártico.
El líder del crucero, Gerhard Bohrmann, resume: «Al final del programa SUGAR-3, la campaña de perforación con MeBo200 en el Mar Negro nos mostró una vez más con mucha claridad cuán rápido la estabilidad del hidrato de metano en los depósitos oceánicos también cambia con las fluctuaciones ambientales».
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Referencia:
Riedel, M., T. Freudenthal, J. Bialas, C. Papenberg, M. Haeckel, M. Bergenthal, T. Pape y G. Bohrmann, 2021: Las mediciones in situ de la temperatura del pozo confirman la dinámica de la zona de estabilidad de los hidratos de gas en el abanico de aguas profundas del alto Danubio, Mar Negro. Ciencias de la Tierra y Planetarias. letón., https://doi.org/10.1016/j.epsl.2021.116869.
Enlaces:
http://www.gashydrat.de Investigación de hidratos de gas en MARUM
https://www.sugar-projekt.de/sugar Proyecto AZÚCAR
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