Гипотеза клатратной пушки является предлагаемым объяснением периодов быстрого потепления в четвертичном периоде . Гипотеза состоит в том, что изменения потоков в верхних промежуточных водах океана вызывали колебания температуры, которые поочередно накапливали, а иногда и выделяли клатрат метана на верхних континентальных склонах. Это оказало бы немедленное влияние на глобальную температуру, поскольку метан является гораздо более мощным парниковым газом , чем углекислый газ . Несмотря на то, что время жизни метана в атмосфере составляет около 12 лет, потенциал глобального потепления метана в 72 раза выше, чем у углекислого газа за 20 лет, и в 25 раз за 100 лет (33 с учетом аэрозольных взаимодействий). [1] Далее предполагается, что эти события потепления вызвали циклы Бонда и отдельные межстадиальные явления, такие как межстадиалы Дансгаарда-Эшгера . [2]
Гипотеза была поддержана для периода Бёллинг-Аллерёд и пребореального периода, но не для интерстадиалов Дансгаарда-Эшгера [3] , хотя споры по этой теме до сих пор ведутся. [4] Хотя это может быть важно в масштабах тысячелетия, [5] [6] оно больше не считается актуальным для изменения климата в ближайшем будущем : в Шестом оценочном отчете МГЭИК говорится: «Очень маловероятно, что газовые клатраты (в основном метан) в более глубоких слоях вечной мерзлоты и подводных клатратах приведет к заметному отклонению от траектории выбросов в течение этого столетия». [7]
Клатрат метана, также известный как гидрат метана , представляет собой форму водяного льда, который содержит большое количество метана в своей кристаллической структуре. Потенциально крупные залежи клатрата метана обнаружены под отложениями на дне океанов Земли, хотя оценки общего размера ресурсов, данные разными экспертами, различаются на многие порядки, что оставляет сомнения относительно размеров отложений клатрата метана (особенно в целесообразность их добычи в качестве топливного ресурса). Действительно, по состоянию на 2000 год керны с непрерывной глубиной более 10 сантиметров были обнаружены только на трех участках, а некоторые оценки размера запасов ресурсов для конкретных месторождений / мест были основаны в основном на сейсмологических данных. [8] [9] Внезапный выброс большого количества природного газа из месторождений клатрата метана в условиях стремительного изменения климата может стать причиной прошлых, будущих и настоящих изменений климата.
В Северном Ледовитом океане клатраты могут существовать на мелководье, стабилизируемом более низкими температурами, а не более высоким давлением; потенциально они могут быть незначительно стабильными гораздо ближе к поверхности морского дна и стабилизированы замерзшей «крышкой» вечной мерзлоты , предотвращающей утечку метана. Так называемый феномен самосохранения изучается российскими геологами с конца 1980-х годов. [10] Это метастабильное клатратное состояние может быть основой для событий выброса метана, например, в период последнего ледникового максимума . [11] Исследование 2010 года пришло к выводу о возможности возникновения триггера резкого потепления климата на основе метастабильных клатратов метана в регионе Восточно-Сибирского Арктического шельфа (ESAS). [12]
Исследования , опубликованные в 2000 году, считали, что этот гипотетический эффект ответственен за потепление во время и в конце последнего ледникового максимума [14] . Хотя периоды повышенного содержания метана в атмосфере совпадают с периодами разрушения континентальных склонов . [3] [4] , более поздние работы показали, что различное соотношение изотопов дейтерий / водород (D / H) указывает на выбросы метана водно-болотных угодьях как на основной источник концентрации метана в атмосфере. [15] [16] Несмотря на то, что во время последней дегляциации произошли крупные события диссоциации, когда потепление Бёллинга-Аллерёда вызвало исчезновение всего месторождения гидрата метана в Баренцевом море в течение 5000 лет, эти события не смогли противодействовать началу крупного Младшего периода дегляциации. Период похолодания дриаса , предполагающий, что большая часть метана оставалась в морской воде после освобождения из отложений морского дна, и очень небольшое количество метана попадало в атмосферу. [17] [18]