Петр Баранов
Чем байкальские газогидраты отличаются от океанических, сколько их,
какая от них польза, грозит ли их разложение выбросами парникового
газа, найдут ли эти месторождения в Новосибирске и почему никто не
собирается добывать их в промышленных масштабах, читателям
«Газеты.Ru» рассказал участник экспедиции «Миры» на Байкале»
Александр Егоров, ведущий научный сотрудник Института океанологии
им. П. П. Ширшова РАН.
Газовые гидраты – твердые льдоподобные соединения метана с водой,
устойчивые при высоких давлениях и низких температурах. В 1
кубометре гидрата может содержаться до 162 кубометров метана.
Неудивительно, что обнаружение этого потенциального источника
углеводородного сырья на Байкале привлекло внимание не только
океанологов. На борту «Метрополии», с которой происходит погружение
«Миров» в рамках второго сезона экспедиции «Миры» на Байкале», нам
удалось пообщаться с одним из авторов открытия Александром
Егоровым.
– Александр Владимирович, о существовании на Байкале
газогидратов было известно и раньше, в чем особенность этой
находки?
– Газогидраты на Байкале в осадках были
обнаружены достаточно давно – в 2000 году. Важно, что в районе
грязевого вулкана Санкт-Петербург был обнаружен гидрат, выходящий
непосредственно на дно, постоянно контактирующий с водой.
Это очень крупное и важное открытие. Из-за постоянного контакта с
водой он должен был бы раствориться, но по непонятным нам причинам
этого не происходит. Несмотря на то что он термодинамически
устойчив, в придонных водах он должен бурно разлагаться.
Поэтому для нас было большим открытием, когда мы поняли, что
газогидраты не просто там есть, а выходят на поверхность –
практически монокристаллом, их можно наблюдать и даже работать с
ними в полевых условиях. К сожалению, образец, который Евгений
Черняев (герой России, пилот «Мира» ) достал манипулятором, при
переходе через фазовую границу на глубине 300–400 метров стал
разлагаться, сначала пошли пузыри, потом трещины, начали отлетать
кусочки, а потом и вовсе разлетелся на две части и продолжил
разлагаться под колпаком аппарата.
– Известны ли такие «месторождения» где-нибудь еще?
–
Это редчайшая ситуация. В омывающих Россию морях такого не найдено,
и не знаю, будет ли найдено: мало того, что необходимы
соответствующие условия для образования метангидратов, нужно же еще
спуститься туда на глубоководном аппарате и найти их. Мест, где они
выходят на поверхность донных осадков, до сегодняшнего дня было
известно всего два: в Мексиканском заливе и в каньоне Беркли в
прибрежных водах Канады.
– А в пресных водоемах?
– Во-первых, в других озерах
неизвестно даже о существовании газогидратов, не говоря уже о
выходящих на поверхность. Во-вторых, теоретическая проработка
показала, что это может быть скорее явление очень малого
масштаба:
на Байкале сочетаются сразу два условия: холодная вода и большая
«мощность» водоема – огромное давление на глубине.
Очень интересный в этом плане объект – рифтовые озера в Африке.
Танганьика – это практически полный аналог Байкала: и его долина, и
глубина очень похожи, но из-за его расположения в тропической зоне
практически нет перепада температур, и перемешивание воды
ограничивается верхним 200-метровым слоем, температура немножко
меняется в течение года, но все равно составляет в среднем 26
градусов. Это слишком много для гидратообразования. Титикака с
максимальной глубиной в 304 метра, средней температурой воды в
10–12 градусов и придонной в 4 градуса тоже не подходит.
Среди Великих озер в Канаде и США самое глубокое – Верхнее (406
метров). Возможно, если там вода остывает до 3 oC, газогидраты
сформируются, но в очень маленьком объеме.
В Байкале же 70% площади способны образовывать газогидраты.
– Сколько таких месторождений на Байкале уже удалось
найти?
– Сейчас уже открыто 10 мест, и я думаю, что это
не предел. В силу технических возможностей открыть их достаточно
сложно. Зачастую это зависит не только от ученых, мы вряд ли сейчас
смогли сами привезти «Миры» на Байкал. В советское время «Пайсисы»
уже здесь работали два раза, но тогда о газогидратах практически
ничего не было известно, их даже и не искали и, естественно, не
нашли.
Когда стало ясно, что искать и как искать, открытия посыпались, и
эти цифры – далеко не предел.
– Эти 10 мест – часть одного масштабного месторождения или же
небольшие локальные?
Океан пускает
газы
Количество метана в атмосфере и, соответственно, парниковый эффект
возрастает и за счет работы кишечника коров, и за счет подъема
природного газа со дна океана и его последующего испарения.
Оказалось,...
– Сейчас о форме газогидратных скоплений очень сложно говорить. Мы
понимаем, что существует нижняя граница осадков, она «отбивается»
по сейсмическим исследованиям – это так называемый отражательный
горизонт. Когда его впервые увидели, было даже непонятно, с чем он
связан. Со временем он был зафиксирован во многих местах Мирового
океана, но как газогидраты распределены внутри этих осадков, где
эти сгущения и верхняя граница, пока не ясно.
Некоторые точно связаны в группы, например подводные грязевые
вулканы Маленький, Большой, Старый и Малютка. На трех из них уже
обнаружены газовые гидраты. Кроме того, это несколько грязевых
вулканов в Кукуйском каньоне, в северной часть дельты
Селенги.
Из глубоководных вулканов в центральной части Байкала это
Санкт-Петербург и Новосибирск. В последнем они еще не обнаружены,
но там наблюдали и газовые факелы, и отбор осадков показал
насыщенность газом, так что есть надежда.
Есть еще Горевой утес, где на глубине 900 метров идет высачивание
нефти и газа.
Наверняка эта система разломов идет через весь Байкал. Сейсмические
исследования, проводившиеся на южном и среднем Байкале, показали,
что залежи могут быть на 70–80% площади озера.
– Много ли газогидратов на Байкале?
– По некоторым
оценкам, мировые запасы метана в газогидратах могут на несколько
порядков превышать ресурсы всех разведанных на сегодня других
горючих ископаемых. Считается, что 98% всех природных газогидратов
сосредоточено в акваториях и лишь 2% находятся на континентах в
районах с мощной толщей вечной мерзлоты, как, например, в
месторождении Мессояха под Норильском. В байкальские же газогидраты
может быть заключено 13 млрд кубометров газа.
– Это только метан или другие газы?
– Несмотря на то
что многие газы образуют гидраты, в первую очередь из-за
энергетического потенциала подразумевают, конечно, метан. Изобутан,
пропан тоже встречаются, они даже понижают «планку» условий
гидратообразования – процесс идет на меньшей глубине, но это
все-таки боковая ветвь.
Метан составляет основу еще и потому, что он постоянно формируется
в осадках при разложении захороняющейся органики.
Масштабы микробного образования метана на дне фантастические.
– То есть можно говорить о возобновляемом источнике
энергии?
- Понятие возобновляемости очень сложное. Когда вы сеете пшеницу,
она возобновляется за год, лес – за десятки лет. По сравнению с
человеческой жизнью газогидраты бывают разные – в определенных
условиях масштабные скопления формируются за несколько лет,
особенно там, где идет высачивание насыщенных метаном вод.
Насколько распространены эти условия, сейчас трудно сказать.
– При таком значительном объеме залежей газа насколько гипотеза
метангидратного ружья справедлива для Байкала?
От тепла «Газпрома» не убудет
Бояться дестабилизации газовых гидратов и катастрофического
потепления в ближайшее время не стоит. По крайней мере, этого не
случилось во время потепления 11,6 тысяч лет назад, на которое
иногда кивают...
– На самом деле газогидраты и в Мировом океане достаточно
устойчивы, неустойчива лишь небольшая граница. На большой глубине в
океане потепление никак не повлияет, достаточно высокое давление
обеспечит стабильность газогидратов, даже если вода нагреется на
один-два градуса.
Конечно, что-то будет разлагаться, но ведь и так существуют
процессы выхода метана со дна, большая же его часть растворяется в
воде и не доходит до атмосферы. В Черном море, например, открыты
тысячи газовых факелов, но метан ни из одного из них не доходит до
поверхности.
– Каковы перспективы подобных исследований?
–
Разрабатывать байкальские газогидраты никто не собирается, но на их
примере можно понять, как они образуются. Конечно, и у нас в
России, и за рубежом проводятся лабораторные исследования, но для
построения теорий и моделей нужны и натурные исследования.
Природа так устроена, что мы зачастую не можем все факторы заранее
представить, и сказать, какой фактор является определяющим, надо
увидеть это явление своими глазами.
Механизмы образования представляют интерес еще и потому, что это
все-таки источник энергии, и если окажется, что «микробный» метан
может связываться в газогидраты, если станет понятно, на каких
глубинах и где он может накапливаться, если эти масштабы окажутся
достаточно значительными, то разработать технологию его добычи не
составит труда.
– Где еще ведутся подобные работы?
– У японцев
неплохо финансируется программа по газогидратам, они и у себя
делают работы, и на Байкал приезжают, чтобы изучить процесс
разложения газогидратов в придонных условиях. Сотрудничаем и с
бельгийцами, и немцами, они даже приезжали на Байкал. К сожалению,
сейчас такую экспедицию Академия наук поднять не может, это только
с помощью Фонда содействия сохранению озера Байкал и ИФК
«Метрополь» удалось привезти «Миры» и современное технически
сложное средство легло на подготовленную почву. А дальше все будет
зависеть от финансирования. В Японии, Индии, где своего газа мало,
эта программа интенсивно развивается, боюсь, что они даже могут и
первыми совершать интересные открытия.
– Сколько вы планируете потратить времени на изучение
газогидратов?
– Лично я планирую потратить на изучение его свойств весь остаток
жизни. А если серьезно, то погружения расписаны уже до конца, и
мне, как человеку, который занимается газовыми гидратами уже 30
лет, конечно, хочется отменить другие работы и вернуться на эту
точку, но не все с этим согласны.
