Long-distance migration and venting of methane from the base of the hydrate stability zone
Long-distance migration and venting of methane from the base of the hydrate stability zone
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甲烷从水合物稳定带底部的长距离运移和喷发
DOI：
10.1038/s41561-023-01333-w
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发表时间：
2023
影响因子：
18.3
通讯作者：
Davies R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Davies R
海洋甲烷水合物是一种类冰物质，稳定存在于水深大于450700 m的海洋大陆边缘的沉积物中。水合物融化释放的甲烷被认为是过去全球碳循环扰动的一种机制，可能会加剧正在进行的人为气候变化。在海床或海床以下存在脆弱的水合物的大陆边缘附近，海洋水合物向陆地的极限处底层水温上升，导致甲烷排放到海洋中。然而，这种情况只占全球水合物储存量的3.5%左右。深水中水合物中的甲烷到达大气的可能性被认为是微不足道的。在这里，我们使用三维(3D)地震图像显示，在毛里塔尼亚边缘，甲烷在水合物稳定带底部下方至少40 公里处迁移，并通过陆架断裂处的23个凹坑喷发，可能是在较温暖的第四纪间冰期期间。我们证明，在适当的情况下，96.5%的甲烷被束缚在深水远端水合物中，其中一些可以到达海底，并在海洋水合物向陆地方向的界限之外排放到海洋中。因此，在估计全球变暖期间气候变化导致的甲烷排放时，应该考虑使用这个水库。
Marine methane hydrate is an ice-like substance that is stable in sediment around marine continental margins where water depths are greater than ~450–700 m. The release of methane due to melting of hydrates is considered to be a mechanism for past global carbon-cycle perturbations and could exacerbate ongoing anthropogenic climate change. Increases in bottom-water temperature at the landward limit of marine hydrate around continental margins, where vulnerable hydrate exists at or below the seabed, cause methane to vent into the ocean. However, this setting represents only ~3.5% of the global hydrate reservoir. The potential for methane from hydrate in deeper water to reach the atmosphere was considered negligible. Here we use three-dimensional (3D) seismic imagery to show that, on the Mauritanian margin, methane migrated at least 40 km below the base of the hydrate stability zone and vented through 23 pockmarks at the shelf break, probably during warmer Quaternary interglacials. We demonstrate that, under suitable circumstances, some of the 96.5% of methane bound in deeper water distal hydrates can reach the seafloor and vent into the ocean beyond the landward limit of marine hydrate. This reservoir should therefore be considered for estimating climate change-induced methane release during a warming world.
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