1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Доклады Российской академии наук. Науки о Земле
  4. T. 512, № 1, 2023

Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, 2023, T. 512, № 1, стр. 138-142

Оценка потока метана со дна Карского моря

С. А. Воропаев 1, *, В. С. Севастьянов 1, Н. В. Душенко 1, А. Л. Брюханов 1, 2

1 Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук
Москва, Россия

2 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, биологический факультет
Москва, Россия

* E-mail: voropaev@geokhi.ru

Поступила в редакцию 28.04.2023
После доработки 15.05.2023
Принята к публикации 16.05.2023

Аннотация

В экспедиции на НИС “Академик Мстислав Келдыш” (81-й рейс) в 2020 г. был отобран обширный материал, представляющий собой колонки донных отложений глубиной до 6 м в Карском море. После литологического описания колонок были отобраны с разных горизонтов пробы осадка для дегазации поровых газов. Выделенные газовые пробы анализировали на содержание основных газов – метана (CH4), углекислого газа (CO2) и легких углеводородов. Изучены характерные особенности изменения содержания CH4 и CO2 с глубиной донного осадка на станции 6879 (шельф Карского моря). Построена модель диффузии газа с учетом биохимических реакций метаногенеза и окисления метана. Скорость образования метана можно оценить величиной J ≈ 3 × 10–10 мкг сек–1 л–1 (на литр осадка). Коэффициент скорости потребления метана микроорганизмами – K ≈ 0.5 × 10–10 сек–1. Поток метана с поверхности дна Карского моря в районе станции 6879 составляет q ≈ 3.47 × 10–1 мкл м–2 год–1.

Ключевые слова: метаногенез, морские осадки, Арктический шельф, Карское море, анаэробные микроорганизмы, диффузия газов

Список литературы

  1. Etheridge, D.M., Steele L.P., Francey R.J., Langenfields R.L. Atmospheric methane between 1000 A.D. and present: evidence of anthropogenic emissions and climatic variability // Journal of Geophysical Research. 1998. V. 103. № D13. P. 15979–15993.

  2. Галимов Э.М., Кодина Л.А., Степанец О.В., Коробейник Г.С. Биогеохимия Российской Арктики. Карское море. Результаты исследований по проекту SIRRO 1995–2003 гг. // Геохимия. 2006. № 11. С. 1139–1191.

  3. Вержбицкий В.Е., Косенкова Н.Н., Ананьев В.В., Малышева С.В., Васильев В.Е., Мурзин Р.Р., Комиссаров Д.К., Рослов Ю.В. Геология и углеводородный потенциал Карского моря // Oil & Gas Journal Russia. 2012. № 1–2. С. 48–54.

  4. Богоявленский В.И., Казанин А.Г., Кишанков А.В., Казанин Г.А. Дегазация Земли в Арктике: комплексный анализ факторов мощной эмиссии газа в море Лаптевых // Арктика: экология и экономика. 2021. Т. 11. № 2. С. 178–194.

  5. Севастьянов В.С., Федулова В.Ю., Кузнецова О.В., Наймушин С.Г., Душенко Н.В., Федулов В.С., Кривенко А.П., Малова А.И., Ткаченко Е.А. Особенности распределения СН4 и СО2 в осадках Арктических морей // Геохимия. 2023. Т. 68. № 2. С. 163–172.

  6. Федоров Ю.А., Тамбиева Н.С., Гарькуша Д.Н., Хорошевская В.О. Метан в водных экосистемах. Ростов на Дону: Ростиздат, 2007. 330 с.

  7. Hoehler T.M., Alperin M.J., Albert D.B., Martens C.S. Field and laboratory studies of methane oxidation in an anoxic marine sediment: evidence for a methanogen-sulfate reducer consortium // Global Biogeochemical Cycles. 1994. V. 8. № 4. P. 451–463.

  8. Liu Y., Whitman W.B. Metabolic, phylogenetic, and ecological diversity of the methanogenic archaea // Annals of the New York Academy of Sciences. 2008. V. 1125. № 1. P. 171–189.

  9. Thauer R.K., Kaster A.K., Seedorf H., Buckel W., Hedderich R. Methanogenic archaea: ecologically relevant differences in energy conservation // Nature Reviews Microbiology. 2008. V. 6. № 8. P. 579–591.

  10. Liamleam W., Annachhatre A.P. Electron donors for biological sulfate reduction // Biotechnology Advances. 2007. V. 25. № 5. P. 452–463.

  11. Keller M.D., Bellows W.K., Guillard R.R. Dimethylsulfide production in marine phytoplankton. In: Biogenic sulfur in the environment. (Eds. Saltzman E.S., Cooper W.J.). Washington, D.C.: American Chemical Society, 1989. P. 167–182.

  12. Knittel K., Boetius A. Anaerobic oxidation of methane: progress with an unknown process // Annual Review of Microbiology. 2009. V. 63. P. 311–334.

  13. Raghoebarsing A.A., Pol A., van de Pas-Schoonen K.T., Smolders A.J., Ettwig K.F., Rijpstra W.I., Schouten S., Damsté J.S., Op den Camp H.J., Jetten M.S., Strous M. A microbial consortium couples anaerobic methane oxidation to denitrification // Nature. 2006. V. 440. № 7086. P. 918–921.

  14. Li Y.H., Gregory S. Diffusion of ions in seawater and in deep-sea sediments // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1974. V. 38. № 5. P. 703–714.

  15. Bernard B.B. Methane in marine sediments // Deep Sea Research Part A: Oceanographic Research Papers. 1979. V. 26. № 4. P. 429–443.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Доклады Российской академии наук. Науки о Земле

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал