ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. №3. С. 105-116

Метан как важнейший фактор дегазации акваторий

П.В. Люшвин
Москва, Россия
В работе показано как кардинально меняются абиотические и биотические характеристики акваторий при массовом поступления метана и детрита в фотический слой. Обусловлено это очень как высокой токсичностью метана для большинства промысловых аэробных гидробионтов, гипоксией за счет окисления метана, включая метанотрофию, так и сокращением фотического слоя мелкодисперсным детритом, что обуславливает его дополнительный прогрев. Этим явлениям ранее почти не уделялось внимание в связи с их фрагментарностью и эпизодичностью, их влияние не просматривалось одновременно по абиотическим и биотическим данным. В результате едва ли не каждый сейсмогенный прогрев водной поверхности, сейсмогенное разводье, масштабная придонная гипоксия и замор гидробионтов ставили в тупик гидрологов и гидробиологов. Особую актуальность их исследование приобрело в прошедшее и текущее десятилетие – максимум вековой цикличности сейсмодегазации на северо-западе Евразийской плиты. В аэрируемых водах при концентрации метана в воде ниже 10-4 мг/л, у промысловой биоты нормальное поведение, воспроизводство покрывает естественную убыль. Проблемы у биоты начинаются при возрастании концентрации метана на несколько порядков. При содержании метана 0,1-0,3 мг/л, что характерно в заболоченных акваториях, на реках в весеннее половодье, когда в них поступают воды с пойм, болот и взмучиваются донные илы с болотным газом – метаном, аэробные рыбы поднимаются к поверхности, молодь рыб старается покинуть такие места. С достижением концентрации метана 1 мг/л и выше начинаются нарушения репродуктивных функций у рыб и их массовые заморы, в придонных водах Азова и Каспия вне связи с гидрометеорологическими факторами, возникает масштабная придонная гипоксия, на порядки уменьшатся биомасса промысловых беспозвоночных. Сейсмодегазация приводит и к декадным прогревам холодного фотического слоя. Происходит это за счет взмучивания мелкофракционного детрита, что замутняя фотический слой, способствует его утончению, более интенсивному прогреву. Считается удобным переносить свойства модельного монолитного льда на лед пресных и соленых акваторий, однако при этом делается оговорка, что это неприемлемо в отношении пористого льда. Пористый лед образуется из монолитного в местах массовой дегазации метана. Связано это с подледными скоплениями метана в которых активизируются метанотрофные микроорганизмы, структурно и функционально специализированные на использовании метана в качестве источника углерода и энергии. Энергия, выделяющаяся при бактериальном окислении метана, превращает монолитный лед в пористый. При торошении такого льда на его поверхности оказываются серые продукты метанотрофии и детрит (поднятый пузырьками газов), что сокращая альбедо, способствуют инсоляционному утончению льда и образованию замутненных детритом теплых разводий. На максимуме вековой сейсмической активности на северо-западе Евразийской плиты, когда в богатой углеводородами Восточной Арктике растаял дрейфующий многолетний лед, в европейских морях фрагментарно стала уменьшаться биомасса промысловых гидробионтов. Дегазационные вспышки концентрации метана в приземной атмосфере и дегазационный прогрев поверхности, сейсмогенные разводья наблюдаемы по оперативным данным ДЗЗ с ИСЗ.
Ключевые слова: метан, землетрясения, дегазация, придонная гипоксия, гидробионты
Полный текст

Список литературы:

  1. Люшвин П.В. Стрессовые и комфортные условия развития рыбных популяций // Рыбное хозяйство. 2008. № 6. С. 42-50.
  2. Гальченко В.Ф. Метанотрофные бактерии. М.: ГЕОС, 2001. 500 с.
  3. Леин А.Ю., Иванов М.В. Биохимический цикл метана в океане // М: Наука, 2009. 576 с.
  4. Люшвин П.В., Коршенко А.Н., Катунин Д.Н., Станичный С.В. Активная роль метана в распределении гидрохимических характеристик вод окраинных морей // Рыбное хозяйство. 2010. №4. С.57-60.
  5. Люшвин П. В. Метанотрофное таяние Восточносибирской Арктики // Электронное научное издание Альманах Пространство и время. 2013. Том 4. Выпуск 1.
  6. Люшвин П.В., Карпинский М.Г. Причины резких сокращений биомасс зообентоса и их последствия // Рыбное хозяйство. 2009. №5. С.65-69.
  7. Катунин Д.Н., Егоров С.Н., Кашин Д.В., Хрипунов И.А., Галушкина Н.В., Кравченко Е.А., Азаренко А.В., Гуляев В.Ю. Особенности гидролого-гидрохимичекого режима нижнего течения р. Волги в 2005 г.// Рыбохозяйственные исследования на Каспии. Результаты НИР за 2005 год, Астрахань: КаспНИРХ, 2006. С.15-22.
  8. Гаргопа Ю.М. Современное состояние и тенденции изменения гидрометеорологических условий формирования биопродуктивности Азовского моря // Вопросы промысловой океанологии. 2006. Вып. 3. С. 216-240.