Р.И.Нигматулин, А.М.Сагалевич, Е.С.Черняев,
Н.А.Римский-Корсаков, А.В.Егоров (ИО РАН)
Сенсационная находка на озере Байкал
экспедиции Института Океанологии им.П.П.Ширшова РАН,
Лимнологического института СО РАН, компании «Метрополь»
15-ое и 16-ое погружения глубоководных обитаемых аппаратов (ГОА) «Мир-1» и «Мир-2» Института океанологии им.П.П.Ширшова РАН (ИО РАН) на Байкале готовились особенно тщательно. Предполагалось детально исследовать район грязевого вулкана Санкт-Петербург - одного из главных и самых ярких объектов сосредоточенной глубоководной разгрузки метана со дна озера. Предварительная эхолотная съемка, проведенная с НИС «И.Д.Папанин» сотрудниками ЛИН СО РАН, показала наличие газовых «факелов».
Основной задачей погружений ГОА являлся отбор проб газа для определения его генезиса, а также сбор образцов донного грунта и биоты. Именно во время поиска, наблюдений и видеосъемки донных животных начальник отряда экспедиции ИО РАН командир ГОА Е.С.Черняев сделал сенсационную находку. Небольшой сброс донного грунта вблизи скопления животных обнажил срез пород светло-желтого оттенка, похожих на мрамор. Отобранный с помощью манипулятора ГОА образец породы оказался полупрозрачным. Сквозь него просвечивали «пальцы» манипулятора, в котором он был зажат. В следующее мгновение образец разрушился, его обломки стали быстро всплывать и исчезли в толще воды. Заключение было однозначным: это газовый гидрат - экологически чистый топливно-энергетический продукт будущего.
Морской Вымпел Российской Академии наук
Массивный выход газового гидрата на дне Байкала
в районе грязевого Вулкана Санкт-Петербург
Газовые гидраты (ГГ) - твердые льдоподобные соединения метана с водой, устойчивые при высоких давлениях и низких температурах (не обязательно отрицательных). В одном кубометре гидрата может содержаться до 162 кубометров метана. ГГ являются потенциальным источником экологически чистого углеводородного сырья. По некоторым оценкам мировые запасы метана в ГГ могут на несколько порядков превышать ресурсы всех разведанных на сегодня других горючих ископаемых. Считается, что 98% всех природных ГГ сосредоточено в акваториях, и лишь 2% находятся на континентах в районах с мощной толщей вечной мерзлоты.
Образец газового гидрата в схвате манипулятора ГОА Мир-2
Надежды на освоение практически неисчерпаемого энергетического ресурса в виде ГГ заставили многие страны, такие как США, Япония, Канада, Индия открыть финансирование национальных программ по изучению ГГ в акваториях. Несмотря на то, что за последние 10-12 лет наши знания о ГГ многократно возросли, оценки запасов ГГ, как и возможность промышленного извлечения метана из ГГ, остаются предметом достаточно интенсивных современных научных исследований и дискуссий. Это связано с тем, что ГГ, устойчивые в природных условиях морского дна, будучи подняты на поверхность быстро разлагаются на газ и воду.
Одним из направлений исследования природных ГГ является работа с ними непосредственно на морском дне(in situ). Однако мест, где ГГ выходят на поверхность донных осадков, было известно всего два: в Мексиканском заливе и в Беркли каньоне, прибрежье Каскадии (Канада). Обнаружение таких мест требует от исследователей высокой технической оснащенности - приходится использовать обитаемые и необитаемые подводные аппараты, снабженные системами видеонаблюдения, манипуляторами, различного типа пробоотборниками и другую специальную аппаратуру.
Район работ надо предварительно изучить с помощью надводных судов с использованием традиционного океанологического оборудования, включающего как дистанционные методы исследования, так и прямой отбор проб донных отложений и воды. Такие работы были проведены в озере Байкал, где начиная с 2000 года находили скопления газогидратов на дне (Хлыстов и др. 2008). На широкое распространение ГГ в глубоководных осадках Байкала указывали и сейсмические данные, полученные в начале 90-х годов в результате совместных экспедиций ИО РАН, ЛИН СО РАН и одного из подразделений Геологической службы США.
Байкал - единственное в мире озеро, в осадках которого обнаружены газовые гидраты. Это обусловлено большой глубиной озера (до 1640 метров) и низкой температурой придонных вод (порядка 3.3°С), благодаря чему газовые гидраты могут образовываться в осадках с глубинами залегания более 350 метров. Таким образом, около 70% площади озера оказывается потенциально гидратоносными.
Формирование газовых гидратов непосредственно вблизи дна явление более редкое, поскольку оно должно поддерживаться локализованной разгрузкой глубинных флюидов, насыщенных метаном. Одним из мест такой локализованной разгрузки являются подводные грязевые вулканы. Они известны для многих районов Мирового океана. Буквально в последние годы грязевые вулканы обнаружены и на Байкале. В осадках некоторых из них с помощью геологических трубок обнаружены газовые гидраты, однако нигде газогидраты не выходили непосредственно на поверхность донных осадочных отложений.
Важность сделанного при погружении ГОА "Мир" открытия заключается в том, что на Байкале обнаружена редкая форма залегания газовых гидратов, выходящих на поверхность дна водоема. Существование столь редкого природного объекта позволяет говорить о Байкале, как о природной лаборатории по исследованию газовых гидратов, которая несравненно доступнее океанского дна. Таким образом, ученые Байкальских научных центров в Бурятии и в Иркутской области получили возможность вести прицельные исследования уникального природного явления непосредственно в своем регионе.
Командир ГОА Герой России Е.С.Черняев
Второй аспект этого достижения - неоспоримая эффективность применения уникальной подводной техники, представленной в данном случае глубоководными обитаемыми аппаратами Института океанологии им.П.П.Ширшова РАН «Мир-1» и «Мир-2». Следует отметить, что работы экспедиции Института океанологии РАН ведутся при финансовой поддержке крупной Российской инвестиционной компании «Метрополь», спонсирующей научные исследования в области природных ресурсов и мониторинга экологического состояния природной среды озера Байкал.
См. также: "Вести.Ru" 3 июля 2009 г. "Миры" обнаружили на дне Байкала топливо будущего
