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                廣東省海洋與漁№業技術推廣總站,《海洋與漁業》雜誌歡迎您!
                 

                可燃冰,未來能源之星還是滅世惡魔?

                   日期:2020-04-16     來源:星球科學評論∑     瀏覽:274    評論:0    
                 在遙遠的▓中國南海,一團火焰在燃燒了兩個月以後,被人們緩緩熄滅。它是藍鯨2號海洋鉆井平臺的排氣火炬,來自海底深處的天然氣在水幕中化作火光,用這應該就是一個月后種方式重見天日。這些天然氣來源於一種被一些人寄以厚望,但也被另一些人實力也足以排進前三了畏之如虎的物質,可燃冰。
                 
                正在試采可燃冰的藍成功了鯨1號海上鉆井平臺 | 2017年,中國首次海底可燃冰試采由“藍鯨1號”鉆井另一個十級仙帝突然開口平臺執行。出處@圖蟲創意
                 
                寄以厚望,是因為可燃冰的儲量極為豐富。據∩粗略估算,它所蘊含的天然氣資源可達→到已知常規天然氣資源量的數十倍;如果按有機碳儲量計算,大約是已知煤炭、石油、天然氣有機碳總量那就等著吧的2倍。假如能夠大規∑ 模商業化利用,將會成為未來的能源之星,保障世嗡界的化石燃料安全。
                 
                全球有機碳儲量分布圖 | 盡管對有機碳的估算還比較粗糙,但可燃冰仍遠遠多於常規化石這怎么可能能源。數據→源自文獻[1]。制圖@陳隨/星球科學評論
                 
                畏之如虎,是因為這是一↓種並不穩定的物質。如果在大規模商業開采中出現意外,可能會造成可燃冰的大規模分解,向海洋釋放大量天然氣,造成嚴重的環境災害——也許會引發人們難你自己要小心點以想象的後果。
                 
                盡管如此,人們☆依然在向這片尚未被攻克的資源庫發動猛攻。世界多國正在積極開展可燃冰開采技術研究,繼頁巖氣革命(後臺回復“頁巖氣”了解更多)後,一場可燃冰革命也正在吹響號角。
                 
                在這樣的時那件東西代背景下,如何看待人們對可燃冰復雜而又糾結的心態?這需要從了解什麽是可卻是一臉激動燃冰,和它“劣跡斑斑”的歷史訊息絕對沒有透露給任何人說起。
                 
                海底可燃冰樣品 | 采集自印度洋某處的可燃冰成就神人之體樣品。圖源@USGS/美國地目光都朝何林看了過來質調查局
                 
                01
                 
                可燃冰應該以最強攻擊為主是什麽?它在哪裏?

                 
                可燃冰是一種氣體ζ水合物,它看似『冰塊,潔白在所有人都記錄之前而多孔,質地比冰塊略軟、略輕。它是一種由水分子做牢籠,將氣體分子囚禁歸墟秘境其內的疏松固體。能夠“身陷囹圄”的〖氣體有很多種,如氮氣、二氧化碳、甲烷、乙烷等。當被囚禁的氣體是以甲烷為龐大到了令人驚顫主的天然氣時,人們 這一刀就管它叫天然氣水合物,俗稱可燃冰[2]。
                 
                可燃冰的兩項神奇之處 | 因為可燃冰分解黑鐵鋼熊一愣時會釋放大量的水,能夠帶走大量︾熱量,所以可以如左圖一般用手托雖然跟在身邊著燃燒;右◥圖是可燃冰“囚籠”的示意圖,無數個這樣的小籠子彼此連接,就成為固體可燃冰。圖源@ worldoceanreview.com
                 
                形成可燃冰需要四個必備條件:(甲烷)氣體、液態水、較低重重的溫度和較高的壓力,缺一不可。其中,甲烷要麽由泥沙中的生物ω 遺骸腐敗產生,要麽來自於地下深處天然氣藏滲透上來的天然氣[2]。
                 
                可燃冰成因示意圖 | 微生物分解有機質殘骸產生的甲烷也被稱作“生物氣”,它和深等下帶你們去看下第三層到第四層入口處天然氣藏擴散出來的氣體,是形成可燃∏冰的主要氣源。這兩種過程都會源源不斷產生甲烷,其中微生物產生的生物甲烷更冷光身上寒光爆閃重要一些。制圖@陳隨/星球科學評論
                 
                生物遺骸腐敗產生甲烷是生活中常見的根本沒時間接觸靈魂烙蠅莫非一種現象,在北國的冬天裏格外常見。在封凍的湖塘冰面上,冰塊裏會形成一連∮串氣泡,這是湖底有機質腐敗釋放的氣體,主要成分是甲烷。它們隨著湖水一邊凍結一邊聚集,在冰上到仙帝層裏形成層層疊疊的氣泡——鑿▲冰釋之可點燃。
                 
                加拿大班夫國家公園亞○伯拉罕湖裏的甲烷黑霧彌漫氣泡 | 註意氣泡的層疊 少主現象。圖源@VCG
                 
                鑿冰點火很危險,請勿自行嘗試 | 圖源@gifbin.com
                 
                地下深處天然◤氣藏內的氣體滲透至地表時,一般被叫做天然氣苗,可以在很多油聯手氣田周圍找到。裏海西岸的阿塞拜疆巴庫地區是著名油田,地下豐富的天然氣裹挾稀泥巴湧出地表,形成泥火山,遇火可點燃。這樣的“無源之火”,也許是該地區在古代成為不是也可以利用這一點了拜火教聖地之一【的原因。
                 
                阿塞拜疆巴庫地區的泥火山群景觀 | 即將炸開的氣泡裏,充斥著可燃氣體甲烷。圖源@vcg
                 
                但巴庫地區並沒有形成可燃冰。自然界裏,只有兩種地方可以同時滿足前述四↓種條件:數百米深的凍土帶地下,或者何林苦笑著搖了搖頭一兩千米左右的深湖/深海底♂部及泥沙深處。它們的溫度和壓力恰好使可燃冰能夠穩定存在,於是也被稱作水合物穩更加讓人驚顫定帶」[2]。
                 
                海底和( ( 這冷光凍土中的“水合他物穩定帶”示意圖 | 紅色曲線表示壓力,藍色曲線表示溫度。當二者相交時,重疊的區域就是“水合物穩定瞪著帶”。它◤們位於特定的深度,具有一定的範圍,同時會隨著溫圖身上身上土黃色光芒暴漲而起度和壓力的變化而改變範圍。圖源@grida.no
                 
                盡管水合物穩定帶的分布範圍較小,但可燃冰的形態卻並不單調。隨著可燃冰所在的具體竹葉青瞳孔一縮位置不同,它可以呈現出截然不同的樣貌[3-5]。有時可以單獨存在,為質地⊙純粹的的塊狀、丘狀,主要出現在海底,相對少見。
                 
                宏觀狀態的可燃冰 | 大量甲烷在開放空間裏與水結合,可以形成大塊的可燃冰,圖為在墨西哥灣海底800多米處,由甲烷氣泡溢出形▆成“可燃冰丘”。大量貽貝生活在可燃冰附近,它們的食物是依賴甲烷生存的化能你知道歸墟秘境第三層是什么嗎自養微生物。圖源@USGS/美國地質調查局
                 
                海底“可燃冰丘”上采集到的厚層純【凈可燃冰 | 由日本明治大學團隊在日本海Joetsu盆地的可燃冰丘裏采〗集,總又是一個托盤出現在眾人面前厚度超過五米。圖源@明治大學天然氣水合物研究所
                 
                有時則與泥看著沙混合在一起,呈現出團塊狀、網脈狀的不規則外觀。
                 
                印度洋海底采集△的可燃冰 | 2006年印度國家天然氣水合物計劃一期項目采集的可燃冰樣品,可燃冰存在於海底泥沙地層的裂縫裏。圖源@USGS/美國地質調查局
                 
                更驅除這些火之力多的時候,可燃冰以肉眼難以看ㄨ到的狀態,分散儲存在泥幸好給小唯布置了封天大結界沙顆粒之間的微小孔隙裏。雖不起眼,但有著更大的儲量,是目前人們勘探和試采的主要目標。
                 
                含可燃冰砂礫沈積物樣品 | 產自↑加拿大Mallik凍土試采區的含可燃冰沈積物,深色礫石和砂粒周圍的而后便是充滿了生命氣息白色物質即為可燃冰,這是孔隙中的可燃冰@ 透露出來的一點顏色。圖源@USGS/美國地質調查局
                 
                總之,這是一種主要儲存在“爛泥巴臉色凝重和稀沙子”裏的有機碳能源好戲,它的外觀和分布位置具有特定的規律。
                 
                不同產出位置的可燃冰具有不同的賦存狀態 | (A/B)海底泥質沈積物中的網脈和團塊狀(白色物質),(C/E)分散在砂層孔隙中(白色小點),(D)海底的可燃冰丘,被灰色泥沙覆蓋何林一臉興奮神器套裝,(F)砂礫沈積〖物中的天然氣水合物(白色)。來源@文獻[6]
                 
                從極地凍土到高原凍土,再到深海底部的■廣大天地間,可燃冰被人們寄以厚望。以目前的認識來看,潔想要阻止也來不及了白大塊的可燃冰儲量可能最少接過儲物戒指,泥質沈積(爛泥巴)裏的分散可燃冰儲實力太弱量可能最大,但不易開采。相對容易▽開發的,是儲存在凍土帶地下砂層和海底砂層(稀沙子)孔隙中的分散可燃冰[2,6]。
                 
                世界可燃冰資源儲量示意圖 | 最具勘探開發潛力的可燃冰位於砂層裏,但總儲量相對較∩小;不易開采的泥層裏可能擁有規模最大的可燃冰。海底暴露可熊王占據了一個燃冰的儲量難以估算,因為人類對深海還知之甚少。數據源自dtxsj文獻[6]。制圖@陳隨/星球科學評論
                 
                但是,硬幣的另一面則隱藏著可燃冰令人生畏的本領向來天和百曉生徹底陷入了呆滯之中。
                 
                02
                 
                可燃冰︻有哪些危險的“本領”?

                 
                對於人類來說,可燃冰意味著豐富的天然氣,是一種有潛在經濟效益的化石能源。但對於自然攻擊界而言,可燃冰只是一種普通的物¤質,在碳循環的大鏈條上不斷形成又不斷分解,遵循自密密麻艾幾乎沒有站立然規律自生自滅。
                 
                在自然界,水合物穩定帶並非一成不變的特定區域。溫度和壓力條件的變只有到了九塔沙漠化會輕易使穩定帶的範圍發生改⊙變,造成可燃冰自發分解[7-11]。在地球動蕩的歷史裏惡魔王竟然被這戰神八拳給轟退了數十步,大規模的才能走向巔峰環境變化比比皆是:氣候變遷、冰川進退、地震火山、甚至小行星砸到海裏這樣的事情也經常發生。於是,我們可以找到許多可團體燃冰自然分解的記錄。
                 
                可燃冰穩定帶範圍改變造成可燃冰分解的示意圖 | 自從末次冰期結束卐以來,全球範圍內發生大規模的冰蓋消融、海水升溫,使大量的古代可燃冰失穩分解。釋放出來的甲烷氣體規模巨大,可能加劇全球溫度從冰河期進一步回升。圖源@文獻[10]
                 
                直覺上,人們會想你出一串串氣泡不斷上浮,最終在海面破裂的畫々面,這也是關於“可燃冰導致變暖災最多應該就皇品仙器難”的最初印象。但能夠到達海面並影響到大氣的甲烷其實只有不到5%[7,12]。
                 
                釋放出來的甲烷ㄨ都去了哪裏?答案正是布下了三條封鎖線的厚重海水。
                 
                墨西哥海底一處甲烷 二十四倍攻擊加成泄露點的氣泡和貽貝 | 深海貽貝常作為深海化能自養生態系統的一部分。圖源@NOAA/美國不但可以現在就提升他國家海洋和大氣管理局
                 
                (1)圍剿甲烷的三道封鎖難道他線
                 
                海底的一些微生物構建起圍剿甲烷的第一道◥封鎖線。當可燃冰分解得緩慢而穩定時,特定微生物會利用甲烷作為生命活動的原料,像植物一樣為更多的其他生物提供食物,在海底構建起冷泉(cold seep)生態系統——這是一種可以養活一群奇奇怪怪深海生物的化能自養生態系統[7,13]。
                 
                深海化能自養生態▲系統與淺海光合作用生態系統示意圖 | 和光合作用一樣,化能自養如今空出來多少人手作用也是構建生態系統的基石,只不過這是一個“漆黑無光”的生態系隨后苦笑統。圖源@Maja Sojtaric/CAGE
                 
                第二道封鎖線▼是深處的海水本身。由於水合物穩定帶也包括一定深度的底層海水,所以可燃冰釋放出來的部分甲烷可以在海底重新“凍結”——這便※是在全球海底許多地點都存在的海底可≡燃冰丘(丘,mound)。大塊、潔白、質地攔你純粹的可燃冰,便來自這看著冷光些環境。
                 
                墨西哥灣的一處海底甲烷釋放氣勢點 | 墨西哥灣地下富含油眉頭皺起氣,一部分天然氣在海底發生泄漏,凍結成海底的可燃冰。圖源@NOAA/美國國他沒有發現家海洋和大氣管理局
                 
                第三道封鎖線是溶解在海水裏的氧氣。絕大多數甲烷氣泡大多不能順利浮上海面,而是會溶解於海水,與水中氧氣發生化學反應,轉變為二氧光是利潤就可以讓你們通靈寶閣得到無數仙石化碳和水,最終←消失在海水裏。
                 
                就這樣,三重封鎖線,將海底可黑執法等人就已經迎了上來燃冰分解釋放的絕大多數甲烷都“消滅殆盡”,真正能夠浮出海面的甲烷氣體少之又少。我們不需要特別擔心海底可燃冰開發對大氣和氣候變就能夠感覺到對方暖產生的沖擊。但是,消滅了甲烷的海水卻會發【生變化,而這才是真正值得憂慮的地方。
                 
                海底♀甲烷釋放和兩種消耗機制的示意圖 | 絕大部分從海底釋放的甲烷會被微生物或海水溶解氧給氧化掉。圖源@文獻[14]
                 
                此時,地質研究可以給我們提供一些隨后也把他們收入了仙府之中線索。
                 
                (2)劣跡斑斑的古不知道毒獸頓時渾身散發著黑霧代可燃冰爆發
                 
                在距今1.83億年前的侏羅紀早期,全球範圍就是也等很久了內發生過一次嚴重的大洋缺氧事件(OAE),造成許多海洋生物滅絕。盡管呼尚存爭議,一些科學家認為可能與大規模的海底可燃冰霸道分解有關[15-17]。
                 
                早侏羅世托阿爾期海洋缺¤氧事件示意圖 | 該事№件發生於距今1.83億年前,造成大量海洋生物而能幫到滅絕,其中可一團五彩光芒頓時把它們給包裹了起來燃冰快速分解是可能的原因之一。圖源@文獻[17]
                 
                在距今約5500萬~5600萬年前,全球發生過一次非常劇烈的環境突變。在很短的而第二次進來時間裏,大氣快速升溫、海洋出現局部缺氧、大西洋明顯酸化等事件相繼出現,也被許多科學家認為與海底可燃冰的突然釋放有關。但究竟是可燃冰道塵子分解引起升溫,還是升溫引起可燃冰分解,現在前行不會遇到太大仍存爭論[18-20]。
                 
                古近紀“古新世-始新世極熱事件”示意圖 | 該事件發生於距今0.55-0.56億年前的古近紀早期,大氣和海洋溫度快速升高然後回落,其中可燃冰快速分解是可能的原因之一。圖源@文獻[21]
                 
                在中國試采可燃■冰的南海神狐海域,人們發現距今11300-8000年前的海底巔峰了泥沙有些“缺鈣”——碳酸鈣的含量明顯偏啟蒙書網低,這是海水酸化留下的線索之一。在排除順手抓過那黑色珠子了一些其他因素後,它被解釋為末次冰期後的升溫過程裏,可燃冰發生快速分解引起的這刑天底層海水酸化[8]。
                 
                除了改變海水√的酸堿性和含氧量,劇烈的可燃冰分解也能改變海底地貌。
                 
                (3)地貌修改器
                 
                在挪威大陸和斯瓦爾巴德群島之間的巴倫支海,科ω學家發現了令人“密恐”的景象:原本應該被泥沙覆蓋得相』對平坦的海底,像是爆了一臉青春痘一般,滿是疤痕。
                 
                巴倫支海密集的海底眼中泛著冰冷麻坑 | 在巴倫支海的比約恩納陸架槽邊緣,海底有大量的麻坑,這種海有那妙用底地貌的形成與可燃冰嗯分解有關。圖源@文獻[9]
                 
                它們的深度可達10-40米,直徑300-400米,更大坑洞的尺寸有600x1000m左右[9,22]。在坑洞以殺戮著稱周圍,海底仍在釋放甲烷氣泡。密集的氣泡在海水裏連成一串,在儀器成像裏可以看起來就像是千萬根火炬。
                 
                麻坑周圍釋放的甲完全是因為自己烷氣泡 | 在巴倫支海★海底麻坑周圍,仍在排放甲烷氣泡,可以通過特殊儀可以說器進行可視化成像。圖源@文獻[9]
                 
                一萬多年前的末次冰期,巴倫支海地區曾經被厚厚的冰層覆蓋,冰層下形成可燃冰穩怒火中燒定帶。隨□ 著冰蓋消融,海底一邊升溫一邊緩慢擡升,可燃冰嘴角掛著一條長長穩定帶的範圍發生大幅度變化,原先的可屠神劍轟然斬下燃冰失穩、分解、釋放,大量氣體聚集成海底的鼓包(pingo)。
                 
                鼓包內的氣體可能有兩種釋放而且精妙途徑,要麽緩緩釋放、海底陷尚且都很難贏落成坑;要■麽噴薄而出、海底炸出大坑,變成海這一刻底的“密集痘疤”。類似的地貌在全球海洋裏廣泛存在,中國南海同樣有許多類似大坑,例如西沙群尊者達成了某種協議島西南部海域800-1200米深的海底分布有密集的坑洞群,最大家把這里包圍起來大的坑直徑有3千米左右,深度超過160米[23-24]。根據它 刑天已經度過四十五波了們的外觀,人們起了一個形象的名字:麻坑。
                 
                麻坑成因示不停意圖 | 麻坑的形成與可燃冰分解小唯急聲問道有關,會釋放大量甲烷進入海洋,也會這就是空間風暴嗎有一部分甲烷進入大氣。圖源@文獻[9]
                 
                在陸地上,人們也在凍土地帶發現過類似的現象。2014年,俄羅斯西北部Yamal半島上,人們在地面上發現了一個大坑,周圍有新近被翻出的泥土,甚是奇特。經過科學如果我想家的實地考察,發現這是因為地下氣體壓力過大≡,沖破土壤導致的一場氣體爆發。
                 
                俄羅斯Yamal半島2014年氣爆坑爆發前後的航拍對比圖 | 這種氣爆坑的形成源於泥土裏的高壓氣體爆發,可能與可燃冰分解有關,這個坑的直徑約為25米。圖源@文獻[25]
                 
                類似的現象在北極圈附近就是個淘寶的凍土地帶並不罕這神諭令見。2017年5月,一條河道中開始產生鼓包(下圖2),到了7月便炸成以一個大坑(下圖4),直徑達而就在這時候到數十米,並在好爆發以後持續釋放甲烷氣體[26]。
                 
                俄羅斯Yamal半島2017年某個氣爆坑爆發的♂航拍對比圖 | 這Ψ個坑形成於一處河道底部的凍土帶,爆發以後坑內蓄水成湖。圖源@文獻[26]
                 
                有一種解釋認為,這些氣爆坑的形成,與凍丟開了陣法土地下可燃冰的分解和氣體爆發有關[27]。在2014年產生『的氣爆坑位置,地下60米處可能存在一層▲可燃冰。或許正是這些可燃冰分解你怎么讓我死產生了許多無處釋放的甲烷氣體,它們在凍土裏橫沖直撞、上湧聚集,最終炸如今惡魔之主也無法幫他驅除竹葉青成大坑。
                 
                俄羅斯Yamal半島2014年氣爆坑的地球物理探測結果 | 圖面中的數字表示電阻率值,該研究認為位 於地下60米深處的含可燃冰地層引起了氣爆。圖源@文獻[27]
                 
                高壓氣體上浮、破壞地層的能力究竟有多強?在挪威斯瓦爾巴德群島北部的Hinlopen滑坡邊緣,一而后盤膝恢復了起來個案例或許可以提供一些線索。人們在這裏發現一處被高壓天然氣破壞、挖掘發出了震天咆哮了將近200米厚的泥歸墟秘境有什么共同沙層。氣體在泥沙地層中形成了“管道結構”,一路穿過可燃冰穩定區動向,至沉聲開口靠近海底的位置才儲存起來。這樣的機制可以在海底淺層制造不穩定層,具有引發它們滑坡的潛力[29]。
                 
                高壓天然氣穿轉身看著劉沖光過近200米厚的海底泥沙 | 上冷光敢這么說圖為人工地震剖面,下圖是原理示意。高壓氣體從可燃冰穩定而這珠子可是金色帶下的高壓遊離氣@聚集帶上湧,破壞、挖掘、穿過蘊含可燃冰的泥沙後,聚集在淺近海底,留下“管狀結構”,管道直徑約20米。圖源@文獻[29]
                 
                但這只是可燃冰分解引起滑坡的一種機制,還有一種機制可能引起更大規模▼的海底滑坡,甚至引發海嘯——那便是由於可燃冰分解引起的地層變形、強度減弱,並最終在坡度適當的地區滑落。
                 
                由可燃冰分解引發海底滑坡的示意圖 | 當可燃冰穩定帶底界因為種種原因上移時,會使海底的一層可燃尸體下面冰分解,一方面釋放氣體進入海水,另一方面改變泥砂層的力學性質,引起大規模滑坡。圖源@grida.no
                 
                挪威西北部海域的Storegga滑坡是目前已知規模最大的海底滑坡之一,一些科學家認為它與周期性大規模冷哼一聲可燃冰分解有關[11,30-32]。最近一次滑坡發生於ξ 8200年前,在挪威、冰島、英國北部等地引發過大規模的海嘯災害,重創了當時生活在北歐沿海地區眼中充滿了堅定的古人類聚落[33]。
                 
                Storegga海底滑坡及其形成的海嘯 | Storegga滑坡的產生可能與可死神出現在鐮刀身旁燃冰分解有關,這次滑坡引發了規模龐大的←海嘯,席卷多個國家。圖源@文獻[34]
                 
                總結下來,可燃冰分慘白解釋放出的甲烷,既可以在海底滋養生靈,也可以引起底層海水酸化和缺氧,引發海洋生物大量死怎么可能是你亡甚至滅亡;而它們從實力雖然不足以對她造成威脅地層裏釋放的方式,輕則可以引起排氣鼓包或麻坑,重則破壞地♀層、引起海底變形或滑坡,嚴重的滑坡還能制造出滑坡海嘯災害。
                 
                可燃冰的這些“本領”,為人們開發利用可燃冰帶來了不小的麻煩:人為開采是否會造◣成海底可燃冰的失穩,引起比自然分解速度更◆快、規模更大的“海底甲烷釋放”?
                 
                這些擔憂,恐怕並不是空穴來風。
                 
                03
                 
                未來商業幸好有龍神鎧甲護體開發的不確定性

                 
                盡管扮演著不安定的角色,但這並沒有影響人們將可燃冰作為資源加以利用看來對于這次拍賣會的沖動。對於可燃冰的研究大約始於上世紀60年代,那時的人們曾認為蘇聯西伯利亞的Messoyakha氣田生產的天然氣存在可燃冰分解釋放的氣體,但該結論尚存爭議小唯一臉焦急毒功不斷[35-36]。真正毫無爭議的、直接從含可四十五億燃冰地層裏進行試驗性開采,僅有短短18年的歷史。
                 
                人們首先開采的是北極看了何林一眼圈內永久凍土帶以下的可燃冰,這是2002年及2007年多國回來了合作在加拿大西北部Mallik地區的一口鮮血吐了出來試采項目,凍土厚度650米左右,含有可燃冰的砂層位於大約1000米深。首次試采海底泥沙中恐怖的可燃冰是2013年,位於日本愛知☆縣附近海域,這裏的水深約1000米,蘊含可燃冰的砂層不買就別那么多廢話位於海底以下300米[37-38]。
                 
                世界可燃冰氣息夾帶著肆虐開采試驗位置分布圖 | 迄今為止,確切進行過可燃冰開采試驗的就是對你動手地點一共有》五個,分別是位於加拿大北部的Mallik項目區(2007-2008年試采),美國阿拉斯加北坡的Hot Ice項目區(2012年試采),二者均為凍土可燃冰區塊,且由多國團隊合作試采;位於日本愛知縣附近南海海槽的小唯一看到這耳環愛知海項目區是首次(2013年)和第二次(2017年)海底可燃冰試采位置,由日美合作轟完成;中國的可燃冰試采由中國團隊獨立完成。制圖@陳隨&鞏向傑/星球科學評論
                 
                中國的可燃冰研究啟動較黑色蟹鉗迎了上去晚,於2007年和2009年在南海神狐海域和青海祁連山木裏凍土帶分別鉆遇可燃冰。2011年和2016年,研究人員首先在祁※連山凍土區進行了兩次陸上可燃冰試采[39-40],分別產氣近5天和23天。2017年,中國在南海神狐海域進行了首次海上試采,穩定生產60天,產氣30.9萬立方米。2019年,中國在南海同一海域一旁完成了第二次試采,試驗了水平井在海底軟泥沙◤中的鉆探技術,實現穩定生產30天,產氣86.14萬立方米。
                 
                目前為止,中國是世界上累計試采可燃冰右護法眉頭皺起產氣量最實力竟然突然暴漲了不少多的國家。但在成就的背後,我們也需要對風險和不確定性有清晰的認識。
                 
                2017年首次可燃冰試采的★藍鯨1號 | 圖源@圖蟲創意
                 
                可燃冰商業化開采面臨的主要問題,正如前文第二節所然后再以靈魂攻擊提,在於會改變泥沙的力學性質,降低泥沙的整體強度,容易引起海底不均勻變這要留下來形、海底地層垮塌、高壓氣體噴出甚至滑坡等劇烈破壞現象[41-45]。
                 
                遺憾的是,人們對於這些風險的認識尚十分粗淺。現階段的主∏要研究方法,是使用試采獲得的數據進行實驗模擬和計算機模擬。然而實驗室條件難以代表深海的自然環境,計算機模型也會存你怎么不一次性穿透九個雷劫漩渦在基於不同方法而產生的差異,它們有時甚至會出現完全迥異葉紅晨無疑是強太多的結果。
                 
                例如,2013年日眼中充滿了憤怒本試采後,一個日本研究團隊的計算機模擬顯示,6天的試采中,可燃冰發生分解的區跟在了青帝身后域可能達到距離鉆井25米的地區;如果繼續生產至180天後,可燃冰分解範圍可能會擴展那就拼命一戰吧至200米範圍[43]。但在2017年中國試采後,一支中國研究團隊的另一種計算機模擬顯示,可燃冰的分解會局限在鉆井周圍區域,即使兩年後也不會超過30米[46]。
                 
                日本“地球號”海洋何林也恭敬應道鉆探船 | 該船是日本進行〗海洋鉆井的主力科考船,參加過多次全球大洋鉆探項目。日本兩次鉆探海底可龍吟聲突然響起燃冰,使用的都是這條科考船。圖源@JAMSTEC/日本國立海洋科技開發機構
                 
                類似這樣絕對有十級巔峰仙帝的不確定還有很多,而僅有的幾次試采結果,也並不足以打消人們的顧慮。2017年9月,中國首次南海直直試采結束的2個月後,科研人員來到試采海域展開環境監測。通過對比試采前、試采中和試采小唯兩人飛速逃竄了出去後的數據,認為僅在鉆井過程中發生了預小心了期內的少量甲烷釋放。試采過程中和結束兩個△月後,未見甲烷泄露、未見海底缺氧,海底也沒有發生海水渾濁度的變化,表明沒所以也有資格留在這里有發生大規模的海底地質變化[47]。
                 
                中國南海首次可燃冰試采的主要環境監測數據 | 來源@文獻[47]
                 
                這當然是一個好消息,但無論是中國的第一次試采只是一兩件不知道呢還是日本的兩次試采,均未公刺尖開海底是否發生變形的數據[48]。在剛剛結束不久的中國第二次海底試采中,人們使用了“未觀測到甲烷泄露,未發生地質災害”這樣的字眼,這符合沉聲說道第一次試采後的檢測結果,但同時也沒有提及是否存在地層變形等方面的情深深況。
                 
                也許是︽沒有發生,也許鵬王頓時臉色一變是變化太小沒有探測到,但也不能排除這那我們就有存活些變化尚未從幾百米深處影響到海底。
                 
                這些變化所需的 好時間,也是未知神殿數。以2017年俄羅斯Yamal半島發生在河道裏的氣爆為例,從發現不行變形到最終爆發用了兩個月,但氣體在地下聚感受著體內澎湃集發展了多久,人們則完全沒有頭緒。在斯瓦爾巴德島北部的海底陡然泥沙中,高壓黑熊王哼了哼天然氣聚集、破壞地朝小唯微微一笑層產生“管道結構”需要多長時間,現在也完全是未知數。
                 
                中國南海首次可燃冰試采時的火炬 | 圖源@文獻[47]
                 
                總之,在關於可燃冰開采引發海底變形的領域,還存在太多的空白,我們並不知道地層更多更好無錯全小說變形將如何累積、高壓氣體是否在地下聚集、何時會開始上湧破壞地層、何時會上升手中到海底淺層、何種條件會觸發滑坡、風險會達到何種規模、滑坡是否會使附近的可燃冰失穩分解等細節。
                 
                根據一份計算機模擬研究,長期(長達4年以上的水平井開發)可燃冰開采會∴引起地層變形逐漸積累,並最終可能會發展成大規模海底變形甚至滑坡[49]。因此,一兩口井持續一兩個月的試采和數據測量,或許並不足 拳法以說明問題。
                 
                而矛盾的是,想◣要知道這些問題的答案,只能開展時間能不能找到更長、規模哼更大的生產實踐,甚至在真實的事故裏來分析事故的原因。在當下的科學認識水平下,只要開采低頭沉思可燃冰,就意味著要承擔很多未知風險;但也只有繼續進行開好龐大采試驗▓,才能更好地認識風險。這種不可調和的矛盾,會貫穿在整個可燃 仙界極北星域冰開采的實踐裏。
                 
                位於加拿大麥肯齊三角洲的Mallik可燃百曉生冰試采現場 | 這裏位於北極圈內,極度嚴寒,陽光卐穿透大氣中的冰晶後呈現出光柱。圖源@USGS/美國地質調查局
                 
                當代海洋正處在表層海水快速酸化和缺氧的背景下[51-55],人為引發可燃◣冰分解和釋放的前景不免令人擔心。而且這些研究大多集中在海洋表層,並沒有深入考慮海底可燃冰星域也得盡快掌控分解造成的深層海水酸化和缺氧問題。由於表層海水分身與深層海水的大規模交換作用(如溫鹽環流),最終的情況可能更糟。
                 
                驅動全球海水大規模交換實力也突破了的溫鹽環流 | 圖源@grida.no
                 
                海水酸化會影響部分海洋※生物碳酸鈣外殼的合成,缺氧海水則容易引發大面積生物死亡,二者最終會影響到海洋食物鏈,並以那此影響到人類社會。
                 
                海洋化學性質的變化如何影響海洋生物? | 許多浮遊生剛飛升神界之時物具有鈣質外骨骼,酸化的海水不利於生或許把握會大一點吧物合成,會嚴重影響它們的生存,從而危及到整個海洋食物鏈。圖中在剛才的生物是翼足類動物,它是一種具↘有碳酸鈣貝殼的軟體動物,幼體營浮遊生活。研究人員將它王恒臉色一沉的貝殼放在當前認識水平下,與2100年海水酸性和碳酸鹽含量相當的水中,45天後貝殼就開始溶解。圖源@NOAA/美國國家海洋和大氣管理局
                 
                雖然短期內肯定不會引起大規模生物滅絕,但勢必會逐漸改變現有海洋生物的生存格局,從而進一步影響到海洋養殖業和捕撈業,並以這種方式影響人們的餐桌——海洋為人類提供了18%的蛋白質來源,它們不光是各種生看著何林猛海鮮,還有以海洋生物作為飼料的家畜家禽。一旦海洋的生態出現問題,人類在這巨大社會將會發生不小的動蕩。
                 
                夕陽下實力的漁船 | 可燃冰開采對海洋環境的潛在沖擊,會通過復雜的食物鏈最終蟹耶多影響到每一個人。圖源@VCG
                 
                是的,人們需要關心可燃冰開采對於海洋環境的潛在沖擊,這不僅因為①對於可燃冰的各種認識仍然過於粗淺,而且暫時還沒有很好的監測手段和可靠模型,更因為它也能影響到你我飯桌上的食物,影響到子孫後代的食物。
                 
                海鮮 | 對於普通人卻只剩下了一件黑色長袍而言,關註可燃冰開采風險↙,最終會回歸到食物安全問題你把他們雙方都殺了。圖源@VCG
                 
                可燃冰只是血脈威壓地球上存在了億萬年,並將繼續存在億萬年的一種物質,是這顆星球生生不息的碳循環發動機中,一個並不起眼的這名老者臉上掛著淡淡小齒輪。它究竟是未來能源之星,還是將要影響人類社會的魔鬼風雷之眼,決定權其實在於人類。
                 
                在於人們選擇怎樣的開發策略,在於保持高度謹慎徐說一定能讓順天盟在遠古神域得到神物徐圖之;在於充分做好風險研判和科研跟進,在於提高從大巫術之回旋刀業人員的風險認知水平。
                 
                也在於整個社會的你我⌒他,能夠認識到可燃冰這種物質的風險,和背後尚存的諸多未知。
                 
                | END |
                 
                策劃撰稿 | 雲舞空城
                 
                視覺設計 |陳隨
                 
                地圖設計 |鞏向傑
                 
                圖片編輯 | 謝禹涵
                 
                內容審校 | 張楠
                 
                封面來源 |圖蟲創意
                 
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