Глобальная эмиссия метана геологическими источниками

26. Войтов Г. И. О химической и изотопно-углеродной нестабильностях свободных газов (газовых струй) в Хибинах / Г. И. Войтов // Геохимия. - - № 6. - С. 769-780.

27. Леин А. Ю. Биогеохимический цикл метана в океане. / А. Ю. Леин, М. В. Иванов. - Москва: Наука, 2009. - 576 с.

28. Леин А. Ю. Биогеохимический цикл метана в океане / А. Ю. Леин, М. В. Иванов // Природа - - № 3. - С. 12-21.

29. Tkeshelashvili G. I. Methane emissions from the Black Sea bottom in the mouth zone of the Supsa river at the coast of Georgia / G. I. Tkeshelashvili, V. N. Egorov, S. A. Mestvirishvili, G. S. Parkhaladze, M. B Gulin., S. B. Gulin, Y. G. Artemov // Geochemistry International. - - Vol. 35. - № 3. - P. 284-288.

30. Kasatkin S. A. Fluid-controlling significance of the Nosappu fracture zone and conditions for the formation of methane fluxes and gas hydrates (Sea of Okhotsk region) / S. A. Kasatkin, A. I. Obzhirov // Russian Journal of Pacific Geology. - - Vol. 12. - №1. - P. 57-62.

31. Etiope G. Terrestrial methane seeps and mud volcanoes: A global perspective of gas origin / G. Etiope, A. Feyzullayev, C. Baciu // Marine Petroleum Geology. - - Vol. 26. - № 3. - P. 333-344.

32. Dimitrov L. I. Mud volcanoes - A significant source of atmospheric methane / L. I. Dimitrov // Geo-Marine Letters. - - Vol. 23 (3-4). - P. 155-161.

33. Kopf A. J. Significance of mud volcanism / A. J. Kopf // Reviews of Geophysics. - - Vol. 40. - № 2. - P. 1005.

34. Dimitrov L.I. Mud volcanoes - The most important pathway for degassing deeply buried sediments / L. I. Dimitrov // Earth-Science Reviews. - - Vol. 59(1-4). - P. 49-76.

35. Milkov A. V. Worldwide distribution of submarine mud volcanoes and associated gas hydrates / A. V. Milkov // Marine Geology. - - Vol. 167(1-2). - P. 29-42.

36. Etiope G. A new estimate of global methane flux from onshore and shallow submarine mud volcanoes to the atmosphere / G. Etiope, A.V. Milkov // Environmental Geology. - - Vol. 46. № 8. - P. 997-1002.

37. Etiope G. Microseepage in drylands: Flux and implications in the global atmospheric source/sink budget of methane / G Etiope., R. Klusman // Global Planetary Change. 2009.

38. Hovland M. The global flux of methane from shallow submarine sediments / M. Hovland, A. G. Judd, R. A. Burke // - 1993. - Vol. 26(1-4). - P. 559-578.

39. Judd A. G. Natural seabed gas seeps as sources of atmospheric methane / A. G. Judd // Environmental Geology. - - Vol. 46. - № 8. - P. 988-996.

40. Hornafius J. S. The world's most spectacular marine hydrocarbon seeps (Coal Oil Point, Santa Barbara Channel, California): Quantification of emissions / J. S. Hornafius, D. Quigley, B. P. Luyendyk // Geophysical Research-Oceans. - - Vol. 104(C9). - P. 20703-20711.

41. Kvenvolden K. Attention turns to naturally occurring methane seepage / K. Kvenvolden, T.D. Loreneson, W. S. Reeburgh // Eos Trans. AGU. - - Vol. 82(40). - P. 457-458.

42. Lacroix A. V. Unaccounted-for sources of fossil and isotopically-enriched methane and their contribution to the emissions inventory: A review and synthesis / A. V. Lacroix // - 1993. - Vol. 26. - P. 507-557.

43. Hong W. L. Methane flux from accretionary prism through mud volcano area in Taiwan - from present to the past / W. L. Hong, T. Yang // Proceedings of the 9th International Conference on Gas Geochemistry (October 1-8, 2007). National Taiwan University, 2007. - 80-81.

44. Kopf A. J. Global methane emission through mud volcanoes and its past and present impact on the Earth's climate / A. J. Kopf // International Journal of Earth Sciences. - - Vol. 92. - № 5. - P. 806-816.

45. Milkov A. V. Global methane emission through mud volcanoes and its past and present impact on the Earth's climate - A comment / A. V. Milkov, G. Etiope // International Journal of Earth Sciences. - - Vol. 94. - № 3. - P. 490-492.

46. Milkov A. V. Global gas flux from mud volcanoes: A significant source of fossil methane in the atmosphere and the ocean / A. V. Milkov, R. Sassen, T. V. Apanasovich, F. G. Dadashev // Geophysical Research Letters. - - Vol. 30. - № 2. - P. 1037.

47. Clarke R. Leakage and post-accumulation migration, in: England, W., Fleet, A. (eds.), Petroleum Migration / R. Clarke, R. Cleverly // Geological Society Special Publication. - - Vol. 59. - P. 265-271.

48. Заварзин Г.А. Микробный цикл метана в холодных условиях / Г.А. Заварзин // Природа. - - № 6. - C. 3-14.

49. Глаголев М. В. Количественная оценка эмиссии метана болотами: от почвенного профиля - до региона (к 15-летию исследований в Томской области) / М. В. Глаголев, А. В. Смагин // Доклады по экологическому почвоведению. - - Т. 3. - № 3. - C. 75-114.

50. Гарькуша Д. Н. Метан в почвах различных географических зон России / Д. Н. Гарькуша, Ю. А. Фёдоров, Н. С. Тамбиева // Известия РАН. Серия географическая. - 2018. - № 3. C. 47-55. DOI: 7868/S2587556618030068.

51. Gar'kusha D. N. Emission of Methane from the Soils of Rostov Oblast / D. N. Gar'kusha, Yu. A. Fedorov, N. S. Tambieva // Arid Ecosystems. - - Vol. 49. - № 4. - P. 36-44.

52. Gar'kusha D. N. Computing the Methane Cycle Elements in the Aquatic Ecosystems of the Sea of Azov and the World Ocean Based on Empirical Formulae / D. N. Gar'kusha, Yu. A. Fedorov, N. S. Tambieva // Russian Meteorology and Hydrology. - 2016. - Vol. 41. - № 6. - P. 410-417.

53. Fedorov Yu. A. Methane emission from peat deposits of raised bogs in Pskov oblast / Yu. A. Fedorov, D. N. Gar'kusha, G. V. Shipkova // Geography and Natural Resources. - - Vol. 36. - № 1. - P. 70-78.

54. Klusman R. Seasonal variation in methane fluxes from sedimentary basins to the atmosphere: Results from chamber measurements and modeling of transport from deep sources / R. Klusman, M. Leopold, M. LeRoy // Geophysical Research. - - Vol. 105D. - P. 24661-24670.

55. Etiope G. Migration of carrier and trace gases in the geosphere: An overview / G. Etiope, G. Martinelli // Physics of the Earth and Planetary Interiors. - - Vol. 129(3-4). - P. 185-204.

56. Дианов-Клоков В. И. О распределении метана в тропосфере / В. И. Дианов-Клоков // Известия АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана. - - Т. 13. - № 5. - C. 529-536.

57. Скляренко И. Я. О роли современных движений в формировании метанового поля приземной атмосферы / И. Я. Скляренко, Е. В. Стадник, А. А. Фейзуллаев // ДАН СССР. - - Т. 304. - № 5. - С. 1218-1220.

58. Etiope G. Natural emissions of methane from geothermal and volcanic sources in Europe / G. Etiope, T. Fridriksson, F. Italiano, W. Winwarter, J. Theloke // Volcanology and Geothermal Research. - - Vol. 165(1-2). - P. 76-86.

Аннотация

Обобщены и проанализированы данные литературы, касающиеся разнообразных подходов, используемых для изучения формирования потоков метана и оценки его глобальной эмиссии различными геологическими источниками. Большая часть выделяющегося метана из подводных источников, в том числе грязевых и магматических вулканов, микробиологически окисляется в верхних горизонтах донных осадков и водной толще, которые представляют собой более значительный барьер для просачивающегося из недр СН4, чем существующий барьер для геологических источников в наземных условиях. Для подводных источников количество окислившегося метана сильно зависит от мощности водной толщи, размера пузырьков с метаном и скорости их выброса, насыщенности метаном окружающих вод. Для наземных источников количество окислившегося метана зависит от бактериальной популяции метанотрофов, присутствующих в слоях грунта, через которые газ должен пройти прежде, чем поступит в атмосферу. Большинство из имеющихся оценок современной эмиссии СН4 наземными и подводными геологическими источниками варьируют в диапазоне от 40 до 64 Тг/год, при этом на эмиссию метана грязевыми вулканами приходится от 6 до 9 Тг/год, на микропросачивания, обусловленные диффузной эмиссией, - от 10 до 25 Тг/год, на геотермальные источники - от 2.5 до 6.3 Тг/год, на подводные сипы - примерно 20 Тг/год и магматические вулканы - меньше чем 1 Тг СН4/год. Таким образом, вклад геологических источников в глобальную эмиссию метана составляет в среднем около 10%, то есть, после водно-болотных угодий, геологические источники являются вторым по величине природным источником метана.

Ключевые слова: парниковые газы, метан, глобальная эмиссия, геологические источники, факторы формирования потоков, прогнозные сценарии выбросов.

Literature data on various approaches used to study the formation of methane flows and assess its global emissions by various geological sources are summarized and analyzed in the article. Most of the methane released from the underwater sources, including mud and magmatic volcanoes, is microbiologically oxidized in the upper horizons of the bottom sediments and water column representing a more significant barrier to CH4 infiltration from the depths than the existing barrier to geological sources in land conditions. For underwater sources, the amount of oxidized methane depends strongly on the thickness of the water column, the size of the bubbles with methane and the rate of their release, as well as the saturation of the surrounding waters with methane. As for terrestrial sources, the amount of oxidized methane depends on the bacterial population of methanotrophs present in the soil layers gas must pass through before entering the atmosphere. Most of the available estimates of modern CH4 emissions from terrestrial and underwater geological sources range from 40 to 64 Tg/year, while methane emissions from mud volcanoes range from 6 to 9 Tg/year, micro-interference due to diffuse emission from 10 to 25 Tg/year, for geothermal sources -from 2.5 to 6.3 Tg/year, for underwater seeps - about 20 Tg/year and for magma volcanoes - less than 1 Tg CH4/year. Therefore, the average contribution of geological sources to global methane emissions is about 10%, that is, after wetlands, geological sources are the second largest natural source of methane.

Keywords: greenhouse gases, methane, global emissions, geological sources, flow factors, anticipated emission scenarios.

Размещено на Allbest.ru