domingo, 4 de noviembre de 2012

La Corriente del Golfo podría estar liberando metano/Gulf Stream might be releasing seafloor methane


Una buena parte del carbono biológico de la Tierra está almacenado en el fondo del mar en forma de hidrato de metano, un compuesto clatrato sólido, de fórmula CH4.5,8-6,0H2O, en el que el metano está atrapado dentro de una estructura cristalina de agua, formando un sólido parecido al hielo. Originalmente se pensaba que solo podría formarse en las regiones exteriores del sistema solar, donde la temperatura es baja y el hielo de agua es común, pero se han encontrado depósitos importantes bajo los sedimentos del fondo oceánico terrestre.
Los cambios en la temperatura o la dirección de la Corriente del Golfo, que transporta agua cálida hacia el norte desde el Golfo de México, han calentado en 8 grados Celsius los sedimentos en una franja a lo largo del fondo marino del Atlántico Norte, desbloqueando 2.500 millones de toneladas métricas de metano de su reservorio en las aguas profundas, según informan los científicos en el número del 25 de octubre de Nature.
Según Benjamin Phrampus (Southern Methodist University de Dallas, Texas), coautor del estudio, este es el primer estudio que sugiere que el derretimiento del hidrato de metano está relacionado con las corrientes oceánicas mismas. Los anteriores estudios suponían que la ruptura del hidrato de metano se produciría por el aumento de la temperatura global del océano, lo que necesitaría una enorme cantidad de energía. Según Phamprus "No necesitamos esta enorme cantidad de energía para explicarlo. Se trata simplemente de un cambio en las corrientes oceánicas”.
La conversión de los hidratos de metano en gas metano, no es tan apocalíptica como los efectos causados por el ‘ice-nine’ (hielo-nuevo) en la novela de Kurt Vonnegut “Cat’s Cradle” (Juego de Hilos) de 1963, un compuesto que cristaliza toda el agua líquida que toca y que tiene el poder de aniquilar, en un instante, toda la vida en la Tierra. Aunque el metano es un gas de efecto invernadero mucho más potente que el CO2, la mayor parte del mismo que está siendo liberado en las profundidades, nunca llegará a la atmósfera. En su lugar, se disolverá en el agua de mar, donde los microbios lo convertirán en CO2, pero incluso, aunque el metano llegara a la superficie, su tiempo de vida en el aire sería solo de unos 10 años.
Según Carolyn Ruppel del Servicio Geológico de EE.U, para afectar al calentamiento global habría que añadir mucho más metano a la atmósfera. Lo que sería un problema, según Ruppel, es si eso hace las pendientes submarinas mucho más propensas a los deslizamientos, que podrían a su vez liberar aún más metano de los fondos marinos o provocar tsunamis.
La liberación repentina de hidrato de metano, es una de las causas propuestas para eventos de calentamiento global como el máximo térmico del Paleoceno-Eoceno: un aumento repentino de más de 5 grados Celsius de la temperatura global, que se produjo hace unos 55 millones de años. En comparación con ese evento, la cantidad de gas liberada en la costa este de EE.UU. es muy pequeña, dice Phrampus, pero añade que "es muy poco probable que ésta sea la única parte del mundo donde se produzcan."
El estudio se ha basado en mediciones indirectas de la temperatura del fondo marino para inferir que los hidratos se están desintegrando. Estos sólidos de metano sólo pueden formarse en los primeros cientos de metros superiores de los sedimentos oceánicos. Por debajo, el interior caliente de la Tierra mantiene el metano gaseoso. Las señales sísmicas revelan la profundidad donde los hidratos sólidos y el metano gaseoso se encuentran. La comparación de esta profundidad con las predicciones teóricas, parece sugerir que la región era probablemente más fría en el pasado, pero los cambios producidos hace 5.000 años en la corriente del Golfo están causando que se caliente.
Es como ver un bloque de hielo en un día caluroso y soleado: se puede inferir que el hielo se derrite incluso aunque no se le vea. Por una lógica similar, a partir del aumento de la temperatura de los sedimentos los científicos sospechan que una gran parte del metano congelado debe estar vaporizándose, aunque no lo observen directamente.
Los hidratos de metano se descompondrán a lo largo de los próximos siglos, si la Corriente del Golfo no se enfría o cambia su posición. Sin embargo, el impacto sobe el clima mundial sigue siendo poco claro, ya que los científicos no saben cuánto hidrato de metano hay, o cuanto gas podría ser liberado.


A good portion of the biological carbon on Earth is stored in the seafloor as methane hydrate, a solid clathrate compound, composition CH4 . 5.8-6.0 H2O, in which a large amount of methane is trapped within a crystal structure of water, forming a solid similar to ice. Originally thought to occur only in the outer regions of the Solar System where temperatures are low and water ice is common, significant deposits of methane clathrate have been found under sediments on the ocean floors of Earth.
Changes in the temperature or direction of the Gulf Stream, which carries warm water north from the Gulf of Mexico, have heated sediments in a strip along the North Atlantic seafloor by 8 degrees Celsius, unlocking 2.5 billion metric tons of methane from deep-sea caches, scientists report in the Oct. 25 Nature.
This is the first study to suggest that methane hydrate melting is related to ocean currents themselves, says study coauthor Benjamin Phrampus (Southern Methodist University in Dallas). Previous studies suggested that the global ocean temperature would have to increase to cause hydrate breakdown, which would take a very huge input of energy, he says. “We don’t need this large amount of energy to explain this. It’s simply a change in the ocean currents.
The conversion of methane hydrate to gas isn’t nearly so apocalyptic as the effects caused by ‘ice-nine’ (in Kurt Vonnegut’s 1963 novel Cat’s Cradle, that crystallizes all liquid water it touches, with the power to wipe out all life on Earth in an instant. though. While methane is a much more potent greenhouse gas than CO2, at the depths it’s being released most of the methane will never reach the atmosphere. Instead, it will dissolve in seawater, where microbes will guzzle it up and convert it to CO2. Even if methane does reach the surface, its lifetime in air is only about 10 years.
To affect global warming, “you’d have to add quite a bit of methane” says geophysicist Carolyn Ruppel of the U.S. Geological Survey. Where it becomes a problem, Ruppel says, is if this conversion makes underwater slopes much more prone to landslides. These slides might release even more methane from the seabed or trigger tsunamis.
Sudden methane hydrate release has been proposed as the cause of global warming events like the Paleocene-Eocene thermal maximum, a rapid spike in global temperature of more than 5 degrees Celsius that occurred about 55 million years ago. Compared with the PETM, the amount of gas being released by hydrates off of the U.S. east coast is very small, says Phrampus, but he notes that “it’s very unlikely that this is the only part of the world where it’s occurring.”
The study relied on indirect measurements of seafloor temperature to infer that hydrates are disintegrating. These methane solids can form only in the top few hundred meters of ocean sediments. Below that, the Earth’s warm interior keeps methane a gas. Seismic signals revealed the depth where solid hydrates met gassy methane. Comparing this depth with theoretical predictions suggested that the region was probably cooler in the past, but changes in the Gulf Stream 5,000 years ago are causing it to heat up.
It’s like seeing a block of ice on a warm, sunny day: you can infer that the ice is melting even if you can’t see it. By similar logic, from rising sediment temperatures scientists suspect that a big chunk of the frozen methane must be vaporizing, even without observing it directly.
Methane hydrates will be breaking down over the next few centuries if the Gulf Stream doesn’t cool off or shift its position. Because scientists don’t know how much methane hydrate is out there or how much gas could be released, however, the impact on global climate remains unclear.

Tomado de/Taken from Science News

Resumen de la publicación/Abstract of the paper
Recent changes to the Gulf Stream causing widespread gas hydrate destabilization
B.J. Phrampus & M.J. Hornbach
Nature 490, 527–530 (25 October 2012)
doi: 10.1038/nature11528
Abstract
The Gulf Stream is an ocean current that modulates climate in the Northern Hemisphere by transporting warm waters from the Gulf of Mexico into the North Atlantic and Arctic oceans. A changing Gulf Stream has the potential to thaw and convert hundreds of gigatonnes of frozen methane hydrate trapped below the sea floor into methane gas, increasing the risk of slope failure and methane release. How the Gulf Stream changes with time and what effect these changes have on methane hydrate stability is unclear. Here, using seismic data combined with thermal models, we show that recent changes in intermediate-depth ocean temperature associated with the Gulf Stream are rapidly destabilizing methane hydrate along a broad swathe of the North American margin. The area of active hydrate destabilization covers at least 10,000 square kilometres of the United States eastern margin, and occurs in a region prone to kilometre-scale slope failures. Previous hypothetical studies3, 5 postulated that an increase of five degrees Celsius in intermediate-depth ocean temperatures could release enough methane to explain extreme global warming events like the Palaeocene–Eocene thermal maximum (PETM) and trigger widespread ocean acidification7. Our analysis suggests that changes in Gulf Stream flow or temperature within the past 5,000 years or so are warming the western North Atlantic margin by up to eight degrees Celsius and are now triggering the destabilization of 2.5 gigatonnes of methane hydrate (about 0.2 per cent of that required to cause the PETM). This destabilization extends along hundreds of kilometres of the margin and may continue for centuries. It is unlikely that the western North Atlantic margin is the only area experiencing changing ocean currents; our estimate of 2.5 gigatonnes of destabilizing methane hydrate may therefore represent only a fraction of the methane hydrate currently destabilizing globally. The transport from ocean to atmosphere of any methane released—and thus its impact on climate—remains uncertain.

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