Пространный выброс метана из отложений крупнейшего в мире континентального шельфа, Восточно-Сибирского шельфа Северного Ледовитого океана, является одним из немногих процессов в системе Земли, способных вызвать перенос углерода с суши / океана в атмосферу и, таким образом, усилить глобальное потепление. в масштабе времени этого века. Важный пробел в наших текущих знаниях касается вклада различных подводных бассейнов в наблюдаемые выбросы метана. Эти знания являются предпосылкой для надёжных прогнозов того, как эти выбросы будут развиваться в будущем. Изотопный след, оценивающий происхождение высоких уровней метана на Восточно-Сибирском шельфе Северного Ледовитого океана, указывает на ограниченный вклад мелких микробных источников и, напротив, на доминирующий вклад глубокого термогенного бассейна.

Восточно-Сибирский арктический шельф содержит большое количество затопленного углерода и метана (CH₄). Потепление в период голоцена вышележащей морской воды, недавно усиленное антропогенным потеплением, вызвало оттаивание нижележащих слоёв многолетней мерзлоты. Несмотря на многочисленные наблюдения за повышенным уровнем CH₄ в морской воде в последние десятилетия, относительный вклад различных подводных источников, таких как ранний диагенез (совокупность процессов физического и химического преобразований рыхлых осадков на дне водоёмов и на суше в осадочные горные породы), подводная многолетняя мерзлота, гидраты метана и нижележащий термогенный / свободный газ, в эти выбросы метана остаётся неясным. Концентрации растворённого метана, наблюдаемые в море Лаптевых, варьировались от 3×10^-9 мол/литр до 1500×10^-9 мол/литр (в среднем 151×10^-9 мол/литр; перенасыщение на ~ 3800%). Стабильный изотопный состав метана показал сильные вертикальные и горизонтальные градиенты с характеристиками источника для двух областей фильтрации: δ¹³C-CH₄ = (-42,6 ± 0,5) / (-55,0 ± 0,5) ‰ и δD-CH₄ = (-136,8 ± 8,0) / (- 158,1 ± 5,5) ‰, что указывает на источник термогенного / природного газа. Повышенное обогащение δ¹³C-CH₄ и δD-CH₄ на расстоянии от мест просачивания указывает на окисление метана. Сигнал Δ¹⁴C-CH₄ был сильно истощён (т.е. сигнал старый) около мест утечек (-993 ± 19 / -1050 ± 89 ‰). Следовательно, все три изотопные системы согласуются с выбросом метана из старого, глубокого и, вероятно, термогенного бассейна во внешнюю часть моря Лаптевых. Знание того, какие подводные источники способствуют наблюдаемому выбросу метана, является предпосылкой для прогнозов увеличения этих выбросов в ближайшие десятилетия и столетия.

Ссылка: https://www.pnas.org/content/118/10/e2019672118