Śmiercionośny metan utrzymuje rytm życia na Ziemi: artykuł nr 3821
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