Undersøgelse viser, hvordan permafrost frigiver metan i det opvarmende Arktis

Forskere fra Skoltech har designet og udført eksperimenter, der måler gaspermeabilitet under forskellige forhold for isholdige sedimenter, der efterligner permafrost. Deres resultater kan være nyttige både i modellering og afprøvning af teknikker til gasproduktion fra arktiske reservoirer og til sporing af metanemission på høje breddegrader. Avisen blev offentliggjort i tidsskriftet Energi og brændstoffer .

Permafrost, selvom det lyder meget stabilt og permanent, er faktisk ret forskelligartet:Afhængigt af sammensætningen af ​​den frosne jord, tryk, temperatur og så videre, det kan have forskellige egenskaber, som er ekstremt vigtige, hvis du vil bygge noget på permafrost, såsom et olie- og gasfelt. Permafrost er også meget luftig:Den kan indeholde meget naturgas i form af hydrater, og dens permeabilitet er en vigtig parameter både for forskning og for mange aktiviteter i Arktis.

"Gaspermeabilitet påvirker migration og ophobning af naturgas i denne frosne jord samt atmosfæriske emissioner. Kendskab til filtreringsegenskaber for permafrost indeholdende gashydrater er også absolut nødvendig for skøn over muligheden for at udvinde gas fra hydrater, og det er også nødvendigt at have kendskab til filtreringsegenskaber for permafrost, der indeholder gashydrater. " siger Evgeny Chuvilin, Ledende forsker ved Skoltech og medforfatter til papiret.

Chuvilin og hans kolleger besluttede at håndtere det dårligt undersøgte spørgsmål om gaspermeabilitetsvariationer i is- og hydratmættede sandprøver under frysning og optøning, og når gashydrater dannes og dissocieres. For det, holdet skulle designe og bygge et eksperimentelt setup, der ville give dem mulighed for at teste forskellige prøver, der efterligner permafrost under forskellige tryk- og temperaturforhold samt lerindhold.

"De data, vi fik, kan bruges til at teste metoder til gasudvinding i permafrostområder, herunder fra hydrater, og i kortlægning af områder med høj permeabilitet i permafrost til methanemissionsundersøgelser i Arktis, " siger Chuvilin.

Deres undersøgelse viste også en høj sandsynlighed for øget permeabilitet kombineret med dissociation af gashydrater i permafrost - et sandsynligt scenarie givet den nuværende opvarmningstendens i Arktis. "Vi behøver ikke nødvendigvis at vente på en fuldstændig optøning af permafrost - selv et lille temperaturskifte er nok til at udløse dissociation. Og øget gaspermeabilitet, der vil følge, vil skabe betingelser for metan-emissioner til atmosfæren, forårsager en række miljømæssige og teknologiske påvirkninger, " bemærker Chuvilin.