Forskere studerer først sammensætningen af ​​porevand i koldt methan-siv i det østlige arktiske hav

Unge videnskabsmænd fra Tomsk Polytechnic University som en del af teamet af arktiske forskere har studeret porevand i tre områder med metanfrigivelse på overfladen. De formåede først i detaljer at definere sammensætningen af ​​porevand i de kolde metanudsivninger i det østlige arktiske hav. Forskningsresultaterne er offentliggjort i Vand akademisk tidsskrift.

Forskningen var baseret på prøverne opnået under den arktiske ekspedition ombord på forskningsfartøjet Akademik Mstislav Keldysh i 2019. Forskerne og studerende fra 12 videnskabelige institutioner, herunder Tomsk Polytekniske Universitet, Moskva Institut for Fysik og Teknologi, Lomonosov Moskva statsuniversitet, forskningscentret for bioteknologi ved det russiske videnskabsakademi, Vernadsky-instituttet for geokemi og analytisk kemi ved det russiske videnskabsakademi, Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology fra den fjernøstlige gren af ​​det russiske videnskabsakademi og andre deltog i ekspeditionen arrangeret af Shirshov Institute of Oceanology ved det russiske videnskabsakademi sammen med Ilichev Pacific Oceanological Institute of the Far Eastern Filial af det russiske videnskabsakademi.

TPU-forskerne udførte en række forskningsopgaver, bl. herunder undersøgelse af forhold i sedimenter og porevand. Porevandene er bemærkelsesværdige på grund af deres afspejling af havvandets sammensætning og sammensætningen af ​​sedimenter. Undersøgelse af prøverne af porevand ud fra et geokemisk synspunkt, biokemiske og hydrokemiske data, det er muligt at rekonstruere processer, der foregår i vandet og sedimenterne, samt at forudsige udviklingen af ​​situationen.

"Under ekspeditionen, vi fokuserede på metanudbytteområderne og ændringerne i de hydrokemiske egenskaber i disse områder. I alt, der var seks testkerner og 42 prøver af porevand opsamlet i dybder på 22 til 68 m. Hovedfokus var på metanudbyttearealerne på overfladen. Således, tre områder med deres træk blev undersøgt:Lena River Delta, den kontinentale rand af Laptevhavet og den centrale del af det østsibiriske hav. Faktisk, vi sammenlignede tre kolde metanudsivninger sammen. I øvrigt, prøverne blev indsamlet i prøveudtagningsstederne i umiddelbar nærhed af metanfrigivelse på overfladen, "Yulia Moiseeva, forskningsstipendiat ved TPU-afdelingen for geologi, en af ​​artiklens forfattere, siger.

For at indsamle prøverne, forskerne brugte specielle filtre og vakuumreagensglas til at udelukke ilt og opnå valide resultater. En del af analysen blev gennemført ombord. For eksempel, hurtigt skiftende indikatorer, dvs. biogene grundstoffer såsom nitrater, nitritter, fosfater, ammoniak og total alkalinitet blev undersøgt. En mere detaljeret undersøgelse af prøverne blev fortsat i TPU-laboratorierne.

"Efter at være kommet tilbage fra ekspeditionen, vi studerede makro- og mikrokomponentsammensætningen af ​​porevand, som blev udført i det akkrediterede TPU Research Laboratory for Hydrogeochemistry ved hjælp af induktivt koblet plasmamassespektrometri. Dataene om 66 elementer for hver prøve blev opnået, det gav os mulighed for at definere geokemiske indikatorer for tilstedeværelsen af ​​koldt metansiv:i denne sammenhæng, hvilke grundstoffer kan være i højere eller lavere koncentrationer i sammenligning med baggrundskoncentrationer, " siger Darya Purgina, forskningsstipendiat ved TPU-afdelingen for geologi.

Forskerne formåede at definere de regionale træk ved de østlige arktiske have, herunder funktionerne i metanudbytteområderne. For eksempel, stationerne i det østsibiriske hav er karakteriseret ved den høje koncentration af Mn, Al, si, P, Fe, Cu, Ba i sammenligning med stationerne i Laptevhavet, hvor der var den høje koncentration af Li, B, V, Br, U og den lave koncentration af I, Mn.

Generelt, koncentrationen af ​​V, Th, P, Al øges i metanudbytteområderne, mens koncentrationen af ​​Co, Fe, Mn, U, Mo, Cu reduceres.

"Dermed, vi definerede først en række elementer, der kan bruges som indikatorer for metanudbytte. Forskningen er stadig i gang for at bekræfte resultaterne. De udvidede data er allerede indhentet om resultaterne af den arktiske ekspedition i 2020. Materialerne behandles i øjeblikket, imidlertid, det er allerede muligt at sige, at den del af de nye data bekræfter de tidligere opnåede resultater. Desuden, de udvidede data vil gøre det muligt at rekonstruere processer mere detaljerede, som forekommer i metanudbytteområderne. Det unikke ved de opnåede data ligger i anvendelsen af ​​moderne prøveudtagningsmetoder, som gør det muligt at minimere fejl, samt opnåelse af en bred vifte af elementer med høj nøjagtighed. Porevandene i metanudbytteområderne i det østlige Arktis er endnu ikke blevet undersøgt så detaljeret og omfattende, " opsummerer forskerne.