Portal przyrodniczy


Artykuł z archiwum przyrodniczego

Śmiercionośny metan utrzymuje rytm życia na Ziemi

2006-11-24 15:51:02 Ekologia

Metan kojarzy nam się dziś głównie z tragedią w kopalni Halemba. Jest on jednak równocześnie fascynującym dla naukowców tematem poszukiwań. To za jego sprawą badacze mogą np. wskazać związki między liczbą termitów na ziemi, a efektem cieplarnianym lub wyjaśnić tajemnicę Trójkąta Bermudzkiego - mówi paleobiolog dr Krzysztof Małkowski z PAN. Jak podkreśla, metan nie jest tylko "gazem śmierci i zniszczenia", Zamieniając się w dwutlenek węgla, utrzymuje on rytm życia na ziemi od początków jego istnienia.

OWCE I TERMITY, A EFEKT SZKLARNIOWY

Monitoring składu atmosfery ziemskiej dowodzi, że ilość metanu w jej składzie wzrasta. Zdaniem badacza, przyczyn tego zjawiska jest kilka.

"Metan powstaje w przypowierzchniowych warstwach skorupy ziemskiej w trakcie beztlenowego rozkładu materii organicznej przez bakterie. Powstaje też w układach pokarmowych zwierząt - głównymi jego producentami są owce, krowy i termity” – informuje naukowiec. Dodaje, że człowiek jest pod tym względem +mniej szkodliwy+, ponieważ nie ma w jego układzie pokarmowym mikroorganizmów przyczyniających się do zwiększania efektu cieplarnianego.

"Tylko część zmian w biosferze jest winą człowieka, który zmienił strukturę upraw i hodowli. Nie odpowiadamy przecież za liczbę gazeli na sawannach lub termitów, które trawiąc celulozę produkują duże ilości metanu" - tłumaczy.

"Metan nie utrzymuje się długo w atmosferze, ponieważ jest gazem szybko rozkładającym się. W mniejszym zatem stopniu odpowiada za ocieplenie klimatu, zwane efektem szklarniowym, aniżeli dwutlenek węgla" – mówi dr Małkowski.

Dr Małkowski nie jest przekonany o słuszności prób ograniczania naturalnej emisji metanu do atmosfery. "Ambicją człowieka jest kontrolowanie przyrody. Ale do tej pory wszędzie, gdzie mu się to udało, narozrabiał" – uważa naukowiec.

METAN I TRÓJKĄT BERMUDZKI

Paleobiolog zwraca uwagę na spektakularną hipotezę, która wiąże metan z tajemniczymi zjawiskami obserwowanymi w rejonie Trójkąta Bermudzkiego. Hipotezę tę potwierdziły badania laboratoryjne i doświadczenia prowadzone na oceanach.

"Metan bywa produkowany w ogromnych ilościach przez biosferę przydenną, głównie przez bakterie. Przy zwiększonym ciśnieniu może on tworzyć z wodą hydrat - związek nieco podobny do lodu. Zawiera on cząsteczki wody zorganizowane w taki sposób, że stanowią one pułapkę dla gazu" – wyjaśnia badacz. Ów paralód może magazynować ogromne ilości metanu przypadające na jednostkę objętości.

„Duża zmiana ciśnienia lub temperatury niszczy tę strukturę i uwalnia skoncentrowany gaz. Nauka laboratoryjna odkryła taką możliwość dopiero niedawno. Równolegle przyrodnicy zaobserwowali takie zjawisko występujące w naturze, na przykład w Zatoce Meksykańskiej" – mówi dr Małkowski.

Jak wyjaśnia, jednostka objętości wody składa się z wody i z bąbelków. Gdy bąbelków jest dużo, wyporność ośrodka skokowo maleje.

"Pływak lub okręt, który znalazłby się nad erupcją gazu do wody, czyli zbąbelkowaną wodą, nagle utonie, ponieważ woda straci swą wyporność” - tłumaczy doktor.

KATASTROFY EKOLOGICZNE W PRZESZŁOŚCI

Szacuje się, że na naszej planecie ilość węgla organicznego (w hydratach metanu) kilkakrotnie przekracza łączną ilość wszystkich paliw kopalnych.

"Siedzimy na +metanowej bombie+, ale wyobraźnia geologiczna podpowiada, że katastrofy mogą się zdarzyć tylko lokalnie" – uspokaja paleobiolog.

Istnieje teoria, która dopuszcza stopniowe, a nawet katastrofalne uwolnienie pokładów metanu. Aby jednak taka sytuacja stała się faktem, musiałyby nastapić wielkie zmiany klimatyczne.

"Metan uwolniłby się, gdyby na szelfach temperatura wód gwałtownie się podniosła albo poziom wód gwałtownie się obniżył (co jest jednym ze skutków wielkich globalnych zlodowaceń). Zasoby tego gazu w atmosferze gwałtownie by wzrosły, dodatkowo zwiększając efekt szklarniowy. Metan, już utleniony do dwutlenku węgla, podtrzymałby ten efekt przez setki milionów lat" – spekuluje badacz. Wizję tę uzupełnia informacją, że metan jest gazem łatwopalnym, który mógłby gwałtownie zapalać się w atmosferze tlenowej, wywołując lokalne pożary.

W artykułach naukowych, pisanych w Instytucie Paleobiologii PAN, stawiano hipotezę, że klatraty – czyli hydraty metanu - są odpowiedzialne za katastrofy ekologiczne, które miały miejsce w przeszłości.

"Interpretując zapis izotopowy zastanawialiśmy się, co się działo na przestrzeni dziejów z węglem pochodzenia organicznego. Są w historii ziemi takie momenty, kiedy zapis izotopowy gwałtownie skacze. Koreluje się to w zapisie paleontologicznym z wielkimi katastrofami" – opowiada dr Małkowski.

Jego zdaniem, trudno sobie wyobrazić inne zjawiska, które przebiegałyby równie gwałtownie. Zaznacza jednak, że rekonstrukcji zdarzeń sprzed setek milionów lat nigdy nie możemy być pewni.

MODA NA KATASTROFIZM

Dr Małkowski zwraca uwagę na swoistą "modę na neokatastrofizm", która towarzyszy współczesnemu rozwojowi nauki. "Człowiek identyfikuje sam siebie jako źródło nieszczęść. Z drugiej strony - przestał wierzyć, że opiekują się nim siły wyższe. Ponieważ wie coraz więcej o potencjalnych zagrożeniach, nad którymi nie panuje, wpada w poczucie permanentnego zagrożenia" – mówi naukowiec.

W jego opinii, pesymizm ten jest nieuzasadniony. "Świat funkcjonuje od 4 miliardów lat, biosfera prawie tyle samo. Jeśli ciągłość życia mogła trwać tak długo, to nie ma powodu nie ekstrapolować jej w przyszłość. Jest wiele powodów do optymizmu, przynajmniej w skali biosfery. Trochę mniej - w skali gatunku" – ocenia doktor.

"Dzisiaj metan kojarzy nam się jednoznacznie – z tragedią w kopalni. Tu nawet specjalista, zafascynowany zjawiskami przyrody, może jedynie ograniczyć się do wyrazów współczucia" – mówi dr Małkowski. Jak podkreśla, warto jednak pamiętać, że metan jest także bardzo ważnym chemicznym wskaźnikiem wzlotów i upadków biosfery na przestrzeni dziejów.

***
Krzysztof Małkowski jest paleobiologiem, specjalistą od kopalnego dwutlenku węgla. Pracuje naukowo w Instytucie Paleobiologii im. Romana Kozłowskiego PAN w Warszawie.

PAP – Nauka w Polsce, Karolina Olszewska

Dzięki uprzejmości: PAP Nauka w Polsce

Zobacz aktualne tematy na forum przyrodniczym