ESTIMATION OF METHANE FLOW FROM THE BOTTOM OF THE KARA SEA

S. A. Voropaev; Воропаев С. А.; V. S. Sevastyanov; Севастьянов В. С.; N. V. Dushenko; Душенко Н. В.; A. L. Bryukhanov; Брюханов А. Л.

doi:10.31857/S2686739723600832

Оценка потока метана со дна Карского моря

Авторы: Воропаев С.А.¹, Севастьянов В.С.¹, Душенко Н.В.¹, Брюханов А.Л.¹^,2
Учреждения:
1. Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук
2. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, биологический факультет
Выпуск: Том 512, № 1 (2023)
Страницы: 138-142
Раздел: ОКЕАНОЛОГИЯ
Статья получена: 14.10.2023
Статья опубликована: 01.09.2023
URL: https://journal-vniispk.ru/2686-7397/article/view/135897
DOI: https://doi.org/10.31857/S2686739723600832
EDN: https://elibrary.ru/ILHDTP
ID: 135897

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

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

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.
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.
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.
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.
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.
Федоров Ю.А., Тамбиева Н.С., Гарькуша Д.Н., Хорошевская В.О. Метан в водных экосистемах. Ростов на Дону: Ростиздат, 2007. 330 с.
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.
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.
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.
Liamleam W., Annachhatre A.P. Electron donors for biological sulfate reduction // Biotechnology Advances. 2007. V. 25. № 5. P. 452–463.
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.
Knittel K., Boetius A. Anaerobic oxidation of methane: progress with an unknown process // Annual Review of Microbiology. 2009. V. 63. P. 311–334.
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.
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.
Bernard B.B. Methane in marine sediments // Deep Sea Research Part A: Oceanographic Research Papers. 1979. V. 26. № 4. P. 429–443.