Хипотеза на клатратен пиштол

Хипотеза на клатратен пиштол е генеричко име за серија хипотези дека зголемувањето на температурата на океаните (или падот на нивото на океанот) може да предизвика ненадејно ослободување на метан од наслагите на метан хидрат под морското дно, од причини што метанот е моќен стакленички гас, пак, ќе доведе до натамошно зголемување на температурите и натамошна дестабилизација на метанските хидрати - како резултат на тоа, ќе започне процес на самозајакнување, незапирлив како истрел од огнено оружје што веќе започналJames P. Kennett, Kevin G. Cannariato, Ingrid L. Hendy, and Richard J. Behl, (2003) Methane Hydrates in Quaternary Climate Change: The Clathrate Gun Hypothesis, Washington, DC: American Geophysical Union. ISBN 0-87590-296-0.

Во својата оригинална форма, хипотезата сугерира дека „пиштолот за метан хидрат“ може да доведе до самозасилувачко ненадејно глобално затоплување во временски распон пократок од човечкиот животен век, и можеби бил одговорен за периодите на затоплување за време и на крајот на последното ледено доба.James P. Kennett, Kevin G. Cannariato, Ingrid L. Hendy, Richard J. Behl (2000), Carbon Isotopic Evidence for Methane Hydrate Instability During Quaternary Interstadials, Science 288 (5463: Apr 7), 128—133  Оваа претпоставка последователно не била потврденаTodd Sowers (2006), Late Quaternary Atmospheric CH4 Isotope Record Suggests Marine Clathrates Are Stable, Science 311 (5762: Feb 10), 838—840 Hinrich Schaefer, Michael J. Whiticar, Edward J. Brook, Vasilii V. Petrenko, Dominic F. Ferretti, Jeffrey P. Severinghaus (2006), Ice Record of 13C for Atmospheric CH4 Across the Younger Dryas-Preboreal Transition, Science, 313 (5790: Aug 25) 1109—1112 . Меѓутоа, голем број на поновите студии покажуваат дека самозасилувачкото распаѓање на метан хидрат може да доведе до нагли промени во океаните и атмосферата на Земјата неколку пати во минатото во временски распон од десетици илјади години, најзабележително меѓу овие настани било пермското масовно истребување, кое се случи пред 251 милион години кога 96 г.% од сите морски видови и 73% од видовите копнени 'рбетници.

 Можни последици 
Метанските хидрати се цврста супстанција формирана од интеракцијата на природниот гас и водата под одредени температурни услови и притисок, која содржи многу метан во својата кристална решетка. Огромни количества метан хидрат се пронајдени под седиментите под океанските подови низ целата Земја. Ненадејното ослободување на големи количини природен гас од гасните хидрати би можело да бидат причина за минатите, можеби идните и сегашните климатски промени. Главниот резултат од ослободувањето на метан е зголемувањето на температурата. Се верува дека ова е главен фактор во 6 °C за време на пермското изумирање, бидејќи метанот е многу помоќен стакленички гас од CO2 (иако метанот има атмосферски животен век од само 12 години, тој има потенцијал за глобално затоплување од 62 во текот на 12 години (во споредба со јаглерод диоксид CO 2 ) и 23 за 100 години). Теоријата, исто така, сугерира дека ослободувањето на метан ќе ја намали количината на кислород достапен во атмосферата.

 Можни настани поврзани со ослободување на метан хидрати 
Два настани најверојатно поврзани со ова се Пермското масовно истребување и Доцниот палеоценски топлински максимум. Таквото ослободување можеби имало улога и во ненадејното загревање на целосно замрзнатата Земја (Снежни топки) пред 630 милиони години.Martin Kennedy, David Mrofka and Chris von der Borch (2008), Snowball Earth termination by destabilization of equatorial permafrost methane clathrate , Nature 453 (29 May), 642—645 Сепак, се смета дека затоплувањето на крајот на последното ледено доба не е поврзано со ослободувањето на метан.

 Пермско истребување 
Во 2002 година, документарниот филм на БиБиСи Денот на Земјата скоро умре ги сумирале најновите откритија и хипотези во врска со пермското истребување. Пол Вигнал ги проучувал пермските седименти на Гренланд, каде што има слоеви од карпи без морски животи, дебели десетици метри. Благодарение на оваа широка скала, со тоа може попрецизно да го пресмета времето на настаните и утврди дека настанот на истребување траел приближно 80.000 години. Се рефлектира во три различни слоеви со различни остатоци од растенија и животни. Се чини дека ова истребување го убило морскиот и копнениот живот во различни периоди. Два периоди на истребување на копнениот живот се одделени со еден краток период на целосно истребување на морскиот свет. Сепак, овој процес се чини предолг за да се припише на удар на астероид. Најдобрата трага била рамнотежата на изотопот на јаглеродот во карпите, што покажало зголемување на содржината на јаглерод-12 со текот на времето. Стандардното објаснување за таков скок - гниење на растенијата - изгледа како недоволно.

Геологот Џери Дикенс сугерирал дека големи количини на јаглерод-12 може да се ослободат поради распаѓањето на замрзнатите хидрати на метан од морското дно. Експериментите спроведени за да се процени потребното зголемување на температурите во длабочините на океаните покажало дека зголемувањето за 5 °C за да започне процесот на распаѓање.

 Сличен механизам: ослободување на растворен метан 
Џорџ Раскин, истражувајќи ја границата перм - тријас, ја истражил можноста дека масовните истребувања се поврзани со екстремно брзото (експлозивно) ослободување на растворен метан (и други растворени гасови како јаглерод диоксид и водород сулфид) кои се акумулираат во океанските води.

 Моментална состојба 
Со сегашните нивоа на јаглерод кои веќе надминуваат 400 ппм и продолжуваат да растат со постепено забрзување, дестабилизацијата на хидратите на метанот може да стане неконтролиран механизам за позитивни повратни информации што ќе доведе до опасно зголемување на температурите. За среќа, повеќето хидрати се премногу длабоки за да реагираат брзо на променливите температури, а студијата од 2007 година на Арчер сугерира дека ослободувањето на метанот би имало само мал придонес во севкупниот ефект на стаклена градина. Наслагите на метан хидрат се дестабилизираат почнувајќи од најдлабокиот дел од нивната зона на стабилност, која обично е стотици метри под морското дно.

Во 2008 година, Соединетите Држави ја идентификувале потенцијалната дестабилизација на метанските хидрати на Арктикот како едно од четирите најтешки сценарија за климатски промени што треба да се истражат како приоритет. Како што забележала Шахова во 2015 година, додека во областите на светските океани надвор од Русија, влијанието на деградацијата на подводниот вечен мраз штотуку започнува, на сибирската полица таа зазеде алармантна скала.

Од 2017 година, стапката на топење на мраз на подводните санти мраз во Источно Сибирското Море е околу 18 см годишно, што е многу повисока од предвидените проценки. Во многу области, разредувањето на мразот што ги покрива метанските хидрати веќе се приближува до критичното ниво, по што метанот од хидратите може да почне да навлегува во водата и атмосферата.

 Можни последици 
Според Џорџ Раскин, ненадејното ослободување на метан (слично на лимнолошката катастрофа на езерото Ниос) од океанската водена колона може да доведе и до глобално затоплување и до глобално ладење. Експлозијата и согорувањето на метанот ќе доведе до формирање на големи количини на смог и прашина, што ќе доведе до глобално ладење. Метанот и јаглерод диоксидот, напротив, ќе доведат до глобално затоплување. Професорот Раскин пишува дека е тешко да се предвиди која од појавите ќе надвладее. Во исто време, Раскин забележал дека прашањето за тоа колку метан се раствора во водата на големи длабочини на океанот треба дополнително да се проучува. Пример за застоен басен во кој се акумулираат гасови (водород сулфид) и се јавува аноксија е Црното Море.

 Во фантастиката 

 Во книгата „Мајка на бурите“ ( ) Џон Барнс нуди фантастичен пример за катастрофални климатски промени предизвикани од ослободувањето на метан.
 Во анимето Ergo Proxy, верижните експлозии на метан хидрат го бришат поголемиот дел од човештвото, што ја прави планетата непогодна за живеење многу години.
 Во книгата на Френк Шецинг „Рејот“ („Јатото“, Дер Шварм), еден од факторите на глобалната катастрофа е распаѓањето на хидратот на метанот во океаните, предизвикувајќи лизгање на земјиштето и уништување на континенталните падини. Авторот дава популарен опис на природата на метанот хидрат и неговото значење.

 Поврзано 

 Глобални катастрофи
 Смрт на човештвото
 Тргување со квоти за емисија

 Наводи 

 Надворешни врски 

 Иващенко О. В. «Потепление глубинных вод Мирового океана и стабильность метангидратов»
 Homepage of Dr. Paul Wignal, Reader in Palaeoenvironments, University of Leeds.
 (Abstract) Methane Hydrates in Quaternary Climate Change: The Clathrate Gun Hypothesis
 Preface to the Clathrate Hydrates special issue Архивна копија от 21 октомври 2013 на Wayback Machine

Категорија:Претпоставки
Категорија:Масовни изумирања
Категорија:Хидрати
Категорија:Климатски промени