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天然气水合物的主题是“热”VIMS论文

Gas hydrate
天然气水合物 2002年在墨西哥湾发现了大块的天然气水合物。美国地质勘探局的比尔·温特斯拍摄
Gas hyrdrates
气体hyrdrates 天然气水合物存在于世界各地的大陆架上。波尔曼和他的同事比较了六个地点的天然气水合物的组成和来源。图片由VIMS提供
Fire ice
火冰 也被称为“火冰”,天然气水合物含有甲烷和其他可燃气体。黛博拉·凯利通过GEOMAR拍摄
研究人员对天然气水合物的研究 弗吉尼亚海洋科学研究所根据Science Direct的数据,这篇文章是《海洋化学》杂志上下载量最高的25篇文章之一 TM,一个有关最新科学趋势和发展的网上资料库。

天然气水合物是在海底沉积物中发现的冰状水、甲烷和其他气体的混合物,正是这种物质阻碍了几次捕捉墨西哥湾“深水地平线”钻井平台漏油的尝试。

这篇研究文章由VIMS校友John Pohlman、VIMS教授Elizabeth Canuel和Jim Bauer以及来自海军研究佳博体育、科学应用国际公司和维多利亚大学的同事们共同撰写,他们对全球6个不同海底地点的天然气水合物的来源和组成进行了比较,其中包括墨西哥湾北部的格林峡谷。

绿峡谷——也是几个深海钻井平台的所在地——位于4月20日发生爆炸的“深水地平线”(Deepwater Horizon)石油平台以西约75处,那次爆炸造成11名工人死亡,并引发了目前美国有史以来最大的石油泄漏和环境灾难。

天然气水合物在外大陆架的深海沉积物中很常见,那里的低温和高压使它们保持固态。由于人们一直担心天然气水合物会给深海钻探作业带来挑战,它们可能在全球变暖中扮演的角色,以及它们本身作为碳氢化合物能源来源的潜力,因此它们具有重大的科学意义。地质学家估计,天然气水合物的碳含量可能与地球上所有已知的化石燃料一样多。

pohlman于2006年获得VIMS威廉玛丽学院海洋科学学院的博士学位,现在是马萨诸塞州伍兹霍尔美国地质调查局的研究地球化学家,他领导了全球天然气水合物的研究。研究小组的目标是使用自然产生的碳同位素作为示踪剂来确定天然气水合物的相对数量,这些水合物是由微生物分解最近沉积的有机物形成的,或者是通过埋藏和地热加热更古老的深埋有机物形成的。

他们的研究结果显示,化石来源对甲烷的贡献是压倒性的——他们取样的天然气水合物中98%到100%的甲烷是来自深层油藏甲烷向上运移和深埋有机质微生物降解的化石碳。

Pohlman说,一个意想不到的发现是,在加拿大温哥华岛附近的一个冷渗漏区,近30%的水合物相关甲烷是由微生物降解浅层新近埋藏的有机物形成的,这表明天然气水合物的形成时间可能比之前认为的要短。

该小组的发现将帮助气候科学家更好地理解和跟踪海洋全球碳循环的变化,特别是考虑到海洋变暖正在导致极地浅海和附近陆地地区天然气水合物沉积物释放甲烷的担忧。由此产生的大量甲烷气体释放到海洋和大气中,将加速全球变暖:甲烷作为温室气体的效力是二氧化碳的28倍。

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VIMS是美国最大的海洋中心之一,提供研究、教育和咨询服务,以帮助保护和恢复切萨皮克湾和沿海水域。该研究所通过其海洋科学学院提供硕士和博士学位,该学院是威廉和玛丽学院的一部分。