Hořící led

Sdílej
 
GEOLOGICKÉ ZÁHADY Příroda nám připravuje stále nová překvapení. Revoluční metody a nové přístroje umožňují poznávat a odhalovat neznámé skutečnosti, dávají odpovědi na otázky, které jsme dosud neuměli zodpovědět.

Příkladem dlouho neřešitelného problému byly události, které se odehrávají v bermudském trojúhelníku. Dnes se zdá, že záhadné mizení lodí a letadel vtéto oblasti má svůj reálný podklad - dostaly se prostě do ohromných bublin metanu, uvolněných z vrstev hydrátů na mořském dnu. Tak vznikly podmínky, které znemožňují plavbu či let, a na světě byla nová tajemná katastrofa. A to bez účasti vesmírných ufonů či vyzvědačů z cizích planet.

Bublinkový led

Německá výzkumná loď Sonne zkoumá vrstvy hydrátů metanu u pobřeží Oregonu (USA). Špinavé zablácené kousky hydrátu sestávají z ledu, vápence a usazených kalůJiž ve třicátých letech odhalili odborníci, že plynové a naftové potrubí vedené arktickou krajinou ucpávají ledové krystaly obsahující plyn. Vědci se začali tímto problémem zabývat a odhalili strukturu a složení nových látek, tzv. hydrátů plynů. V podstatě jde o soustavu krystalů vody (tj. ledu), která uzavírá nepatrné či větší dutinky, jež mohou obsahovat molekuly plynů: metanu, oxidu uhličitého, sirovodíku, pentanu aj. V roce 1960 vědci zjistili, že se hydráty mohou vytvářet i v přírodním prostředí. Objevili totiž jejich vrstvy v permafrostu, trvale zmrzlé půdě na Sibiři, na Aljašce a v severní Kanadě. Jejich složkou byl bahenní plyn, metan. V roce 1970 se objevily první náznaky toho, že se hydráty metanu mohou vyskytovat i na mořském dnu. Odhalily to seizmické studie na asi kilometr dlouhém podmořském hřbetu Black Ridge u břehů Severní Karoliny u USA. Seizmologové totiž mohou na základě odrazu zvukových vln rozpoznat odlišné vrstvy tvořící mořské dno. V hloubce asi 600 metrů pode dnem oceánu se zvukové vlny odrážely velice neobvyklým způsobem. Obdobné situace byly brzy zaznamenány i jinde a vědci došli k závěru, že odrazová plocha je rozhraním mezi vrstvou hydrátů a plynného metanu pod nimi. Od té doby vědci objevili vrstvy hydrátů metanu na mnoha místech oceánů v okolí všech světových pevnin a předpokládají, že se vyskytují i na celé řadě dalších lokalit.

Výzkumy na moři

Dosud známá ložiska obsahující metan a další plyny - na mořském dně i v permafrostu. Vlevo porovnání množství odhadnutých zásob 1 fosilní paliva 2 hydráty plynů 3 ostatní (vč. půdy, rašeliny a živých organismů) Podmořské kamery výzkumné lodi Sonne zachytily nedaleko břehů amerického státu Oregon v červenci 1996 poprvé výrazné bílé shluky ledu v bahně v hloubce 785 metrů. Kamery současně ukázaly, jak z nich unikají bublinky plynu. Tyto útvary jsou stabilní jen za teploty blízké bodu tuhnutí vody při vysokém tlaku, jaký odpovídá nejméně 600 metrů vysokému sloupci vody. Jinak se rychle rozpadají. Ze vzorků vynášených mechanismem výzkumné lodi na hladinu moře proto se stoupající teplotou vody a klesajícím tlakem unikal stále mohutnější proud bublin a projevoval se bouřlivým tryskáním nad hladinu. Zbytky, jež se podařilo vynést až na loď, musely být rychle a hluboko zchlazeny, aby byly k dispozici pro další zkoumání. Odpadlé úlomky tály a zbývaly po nich jen kaluže vody. Další bylo možné snadno zapálit a hořící led se dal držet i nějakou dobu na dlani.

Nebezpečné bubliny

Ze dna moře do oblak. Vrstvy hydrátových usazenin mohou přispívat ke globálnímu oteplení tím, že uvolňují metan, skleníkový plyn. Náhlé uvolnění velkého množství plynu může být pro Zemi nebezpečím. Hydráty se tvoří tak, jak bubliny plynu stoupají skrze sedimenty mořského dna a jsou zachyceny vrchními vrstvami bahna. V tom prostředí pod vysokým tlakem reaguje nahromaděný metan s vodou o teplotě blízké bodu tuhnutí a vytvoří vrstvy mezi různými sedimenty Ze dna moře do oblak.   Hloubka asi 500 metrů1 Teplo unikající ze zemského nitra natavuje spodní část vrstvy hydrátů a tak uvolňuje metan, který uniká podél trhlin či přímo sedimentem 2 Metan uvolňovaný z hydrátů je potravou bohatých kolonií mikrobů, které jsou zase potravou dalších organismů (trubkových červů aj.), soustředěných kolem poruch, jimiž plyn uniká 3 Spousta metanu oxidovaného bakteriemi na oxid uhličitý se váže s ionty vápníku za vzniku uhličitanu, vznikají vrstvy vápence 4 Zbývající metan uniká ve výronech k povrchu oceánu a přechází do vzduchu 5 V atmosféře se metan mění v jiný skleníkový plyn, v oxid uhličitý. oba pak vytvářejí izolační vrstvu, pod níž se ohřívá spodní část atmosféry a tak mění vlastní klima


Usazeniny hydrátů tedy nejsou stabilní a na mořském dnu se narušují, zejména tam, kde se navzájem stýkají, překrývají a deformují okraje oceánských tektonických desek, či tam, kde dochází k borcení okrajů pevnin či k sopečným erupcím. V těchto oblastech se mohou měkké a křehké hydráty spolu s bahnem hromadit do vysokých vrstev. Ve stejných oblastech se ale z hlubin Země uvolňují i proudy teplých látek (pevných, tekutých i plynných), které ohřívají vodu. Tím se začne prudce uvolňovat uvězněný plyn, který se na hladině objeví v podobě mohutných výronů. O jednom z důsledků podobných nenadálých výronů jsme se zmínili už v úvodu. Mají však i ekologický dopad. Náhlé uvolnění velkého množství metanu může zvýšit koncentraci jednoho ze skleníkových plynů a ovlivnit tak nežádoucím způsobem atmosféru. Někteří klimatologové soudí, že náhlé výrony metanu mohly být příčinou nepravidelného oteplování klimatu v průběhu uplynulých 90 milionů let. (Třeba poznamenat, že metan ve vzduchu vydrží asi deset let.)

Zásoby pro budoucí generace

a - krystal ledu; molekula metanu;  c - bublinyMořské hydráty by ale mohly být pro lidstvo i dobrodiním, neboť je v nich ukryta ohromná zásoba energie ve formě spalitelného plynu. Odborníci soudí, že hydráty obsahují dvojnásobek uhlíku než dosud známé světové zásoby fosilních paliv. Otázkou ovšem je, jak na ně? Mamutí ropné koncerny už začínají řešit možnosti jejich těžení. V říjnu 1999 zahájilo Japonsko pokusný projekt u břehů ostrova Hokkaidó. Pozadu nezůstávají ani Američané. Nebude to však snadné. Hydráty vznikají obvykle tam, kde poměrně ploché pobřežní šelfy (hloubka 150 - 200 metrů) klesají prudce do hlubin. Jak překonat potrubím tyto zlomy? Jak řízeně tavit hydrát a zachycovat plyn? Jak ho dobývat v kilometrových hloubkách? Je to spousta otázek, jisté ale je, že jak se budou postupně snižovat zásoby fosilních paliv na souších, tak bude narůstat snaha o využívání zásob na mořském dnu. Struktura hydrátů: a - krystaly ledu uzavírají v jakési kleci molekuly metanu, který vznikl jako produkt činnosti mikroorganismů, konzumujících organické odpady na mořském dně. b - vzhled kusu čerstvého hydrátu. c - po rozříznutí a vyleštění téhož hydrátu jsou dobře vidět čočkovité bubliny, v nichž byl uzavřen plyn

TAJEMNÝ METAN

Metan vzniká v přírodě rozkladem odumřelých organických látek mikroorganismů za nepřítomnosti kyslíku. Jsou to ony bubliny, které unikají z bahna při okraji rybníka. Podobně je tomu i na mořském dnu. V dostatečné hloubce, kde je voda značně chladná a její tlak nesmírně vysoký, existují podmínky pro vznik ledu, ve kterém se vznikající metan může zachycovat.