| [노르웨이] 메탄 하이드레이트와 지구 온난화
노르웨이 스발바르(Svalbard) 연안에서는 수백 미터 깊이의 매장지로부터 배출되는 가스 하이드레이트에 기인한 메탄가스 분출구들이 종종 발견된다. 독일 GEOMAR 헬름홀츠 해양연구소 (GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel)와 MARUM 해양환경과학연구소(Center for Marine Environmental Sciences in Bremen)를 필두로 한 국제적인 연합 연구팀은 이러한 가스배출이 자연적인 프로세스에 기인한 것이기 때문에 지구 온난화를 일으키는 원인이 될 수 없다는 것을 확인하였다. 본 연구는 과학저널 Science지를 통하여 발표되었다.
메탄 하이드레이트는 부서지기 쉬운 물질이다. 해저에서 물과 메탄으로 구성된 얼음과 유사한 이 고체연료는 고압과 저온 상태에서만 안정적으로 존재한다. 예를 들면 스발바르 연안의 북대서양과 같은 일부 지역에서 가스 분출구들이 종종 발견된다.
이러한 현상이 나타나는 이유들은 아직 확실하게 밝혀지지 않았으나 하나의 가정에 의하면 지구 온난화가 가스 하이드레이트의 용해를 일으키는 원인이 될 수도 있다.
수년 동안 GEOMAR 헬름홀츠 연구소의 연구진이 이끄는 다국적 연구진이 수행한 종합적인 연구 결과는 가스 분출이 자연적인 프로세스에 의해 일어날 가능성이 큼을 보여주었다.
2008년에 메탄의 가스 분출이 처음으로 관찰되었다. 이 가스는 보통 하이드레이트가 안정적으로 존재하는 깊이에서 기인하였다. 그러나 연구진은 상대적으로 작은 범위의 온도 증가가 하이드레이트를 녹게 할 수 있음을 알고 있었다.
따라서 이 현상에서 가장 중요한 문제는 무엇이 가스의 분출을 일으켰는가 였다. 이후 수년 동안 이 미스터리를 풀기 위한 여러 가지 연구가 단계적으로 수행되었다.
그 중 가장 원인으로서의 가능성이 컸던 것은 지구 온난화의 증가로, 온난 현상은 이 지역에서 이미 확장되고 있었다. 그러나 독일의 연구용 잠수정인 JAGO를 사용하여 수행된 연구 결과는 자연적인 요인에 원인이 있음을 밝혀내었다.
연구진은 이 지역에서 발생하는 해수 온도의 계절적인 변화가 가스 하이드레이트가 안정한 범위를 1킬로미터 이상 상승시키는 데에 충분하였음을 발견하였다. 또한 연구진은 해저에서 메탄이 스며들어 있는 곳 인근에서 탄산염 구조를 확인할 수 있었다.
연구진은 이것이 가스의 배출이 매우 긴 시간, 아마도 수천 년 동안 계속해서 일어났음을 보여주는 확실한 지표라고 설명하였다.
그러나 이것이 스발바르 연안의 해저에서 메탄가스가 배출되는 데에 온실가스가 아무 영향을 미치지 않는다는 것을 의미하지는 않는다. 오랜 시간 동안 심해의 온도 또한 증가할 것이기 때문이다. 이것은 엄청난 양의 메탄 하이드레이트가 해저에 저장되어 있는 극지에서 더욱 문제가 될 것이다.
메탄은 강력한 온실가스로서 지구의 기후에 위협을 미칠 수 있다. 많은 양의 메탄 가스가 배출된다는 것은 결국에는 지구 온난화를 더욱 촉진시킬 수도 있다. 따라서 스발바르 연안과 같이 배출이 많이 관찰되는 지역에서는 장기적인 모니터링을 지속적으로 수행할 필요가 있다.
[원문보기]
Methane Hydrates and Global Warming
Off the coast of Svalbard methane gas flares originating from gas hydrate deposits at depth of several hundred metres have been observed regularly.
A new study conducted by an international team under the leadership of scientists from GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel and MARUM -- Center for Marine Environmental Sciences in Bremen shows, that the observed outgassing is most likely caused by natural processes and can not be attributed to global warming.
The study has been recently published in the scientific journal Science.
Methane hydrates are fragile. At the sea floor the ice-like solid fuel composed of water and methane is only stable at high pressure and low temperature. In some areas, for instance in the North Atlantic off the coast of Svalbard, scientists have detected gas flares regularly.
The reasons for their occurrence were still unclear but one hypothesis was that global warming might cause the dissolution of gas hydrates.
Over the past years, comprehensive investigations by an international team of researchers led by scientists from GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel have now shown that it is very likely that the gas flares are caused by natural processes.
"In 2008, when we observed the outgassing of methane for the first time, we were alarmed," reports Professor Christian Berndt, lead author of the study from GEOMAR.
"The gas originates from depths where the hydrates should normally be stable. But we knew that a relatively small warming might melt the hydrates," Berndt explains.
Thus, the key question was to find out what causes the outgassing. Step by step, several expeditions that took place in the following years helped to solve the mystery.
One of the most obvious assumptions was that the increasing global warming has already extended into these regions of the North Atlantic.
However, the investigations partly carried out with the German research submersible JAGO, pointed clearly to natural causes. "On one hand, we have found that the seasonal variations in temperature in this region are sufficient to push the stability zone of gas hydrates more than a kilometre up and down the slope," Professor Berndt explains.
"Additionally, we discovered carbonate structures in the vicinity of methane seeps at the seafloor," Dr. Tom Feseker from MARUM adds. "These are clear indicators that the outgassing likely takes place over very long time periods, presumably for several thousand years," Feseker continues.
Does this mean that global warming has no impact on potential methane release from the seafloor off Svalbard? Certainly not, because over long periods of time the deep ocean will also warm up and in particular the polar regions are affected. Here, enormous amounts of methane hydrate are stored in the ocean floor.
"As a powerful greenhouse gas methane represents a particular risk for our climate. A release of large amounts of the gas would further accelerate global warming," says Prof. Berndt. "Therefore, it is necessary to continue long-term monitoring, particularly in such critical regions as off Svalbard," the Geophysicist concludes.
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