Oamenii de știință au provocat accidental o scurgere de metan pe fundul mării. Ce s-a întâmplat apoi i-a surprins

O gaură de numai 22 de centimetri făcută pe fundul Mării Chinei de Sud a declanșat accidental o scurgere de metan care s-a ridicat peste un kilometru prin apă. Cercetătorii se așteptau ca natura să aibă nevoie de zeci de ani pentru a forma un ecosistem capabil să limiteze pierderea gazului. În schimb, în numai unul până la doi ani, bacterii, microorganisme și animale marine au construit un adevărat „biofiltru” în jurul zonei afectate.

Descoperirea este descrisă într-un studiu publicat în National Science Review și prezentat de ScienceAlert. Rezultatele arată cât de rapid se poate reorganiza un ecosistem marin atunci când apare brusc o sursă uriașă de energie, dar reprezintă și un avertisment privind consecințele exploatării rezervelor de metan aflate sub fundul oceanelor.

Totul a început cu o gaură de numai 22 de centimetri

Incidentul a avut loc în 2018, în timpul unei operațiuni de explorare realizate în Marea Chinei de Sud. Cercetătorii încercau să determine cantitatea de gaz natural existentă în sedimentele marine și au forat o gaură cu diametrul de aproximativ 22 de centimetri în fundul oceanului.

După finalizarea operațiunii, echipa a încercat să sigileze puțul folosind noroi greu, însă procedura nu a funcționat. În anul următor, măsurătorile au arătat o coloană de bule de metan care se ridica aproximativ 1.200 de metri deasupra fundului marin.

Vezi și:

Unde a venit deja iarna în România. Zonele pentru care ANM anunță lapoviță, ninsori și strat de zăpadă

Zona era foarte diferită înainte de foraj. Cercetătorii nu detectaseră un flux semnificativ de gaz și exista relativ puțină viață vizibilă pe fundul mării. Eliberarea metanului a schimbat însă rapid întregul ecosistem.

Primele organisme care au profitat de noua sursă de energie au fost bacteriile și archaea capabile să consume metan. Fenomenul amintește de alte ecosisteme marine spectaculoase în care animalele și microorganismele se hrănesc indirect cu metan, supraviețuind în medii în care lumina solară nu ajunge.

Viermii și microbii au construit împreună un „filtru” pentru metan

După microorganisme au apărut numeroase nevertebrate care se îngroapă în sedimente. În jurul zonei de scurgere s-a format treptat un adevărat covor de viermi, iar crustaceele au început și ele să colonizeze regiunea.

Relația dintre animale și microorganisme pare să fi fost esențială. Microbii consumau metanul și puteau deveni la rândul lor hrană pentru animale. În același timp, viermii săpau în sediment până la adâncimi de peste 50 de centimetri și amestecau straturile fundului marin.

Prin această activitate, oxigenul, nitrații și sulfații puteau ajunge în zone mai adânci ale sedimentului, unde alimentau reacțiile biologice prin care metanul era consumat. Cercetătorii estimează că noul ecosistem putea elimina între 30 și 60 de milimoli de metan pe metru pătrat în fiecare zi.

Viteza cu care s-a format sistemul a fost surprinzătoare. Modelele anterioare sugerau că o comunitate matură de organisme consumatoare de metan ar putea avea nevoie de aproximativ 60 până la 100 de ani pentru a se forma. În Marea Chinei de Sud, un sistem eficient era deja prezent după numai unul sau doi ani.

Descoperirea completează imaginea neobișnuită a ecosistemelor de mare adâncime, unde organismele pot supraviețui folosind energia chimică provenită din interiorul Pământului, în loc să depindă direct de lumina Soarelui.

Natura a redus scurgerea, dar problema nu a dispărut

Biofiltrul nu a „astupat” fizic gaura și nici nu a oprit complet metanul. În 2023, gazul continua să iasă din fundul mării. Coloana de bule se redusese însă de la aproximativ 1.200 de metri la circa 800 de metri înălțime, în timp ce comunitatea de microorganisme și animale devenise tot mai densă.

Există și un cost ecologic. Analizele realizate în peste 40 de puncte din jurul scurgerii au identificat concentrații ridicate de metan în sedimente chiar și la 500 de metri distanță. În același timp, diversitatea microorganismelor din zonă a scăzut cu peste 30%. Ecosistemul a reacționat rapid, dar a fost și profund reorganizat.

Metanul este unul dintre cele mai importante gaze cu efect de seră, iar sedimentele marine reprezintă cel mai mare rezervor natural de metan al planetei. O mare parte se află sub forma hidraților de gaz, structuri solide care pot deveni instabile atunci când temperatura, presiunea sau structura sedimentelor se modifică.

Totuși, metanul eliberat la mare adâncime nu ajunge obligatoriu în atmosferă. O parte importantă poate fi dizolvată în apa oceanului sau consumată de microorganisme înainte să atingă suprafața. Asta nu îl face însă complet inofensiv: cantități mari pot reduce concentrația de oxigen, modifica aciditatea apei și transforma ecosistemele locale.

Există deja exemple care arată cât de neașteptat poate fi comportamentul acestui gaz. Cercetătorii au observat inclusiv că o erupție vulcanică submarină a contribuit la distrugerea metanului, demonstrând cât de complexe sunt interacțiunile dintre oceane, atmosferă și chimia planetei.

Studiul din Marea Chinei de Sud devine important și din alt motiv. China explorează de ani buni posibilitatea exploatării comerciale a hidraților de metan din regiune, iar între 2010 și 2020 au fost realizate peste 80 de foraje de evaluare. Nu se știe în ce măsură toate au fost sigilate cu succes sau ce efecte au avut asupra mediului din jur.

Faptul că viața marină poate construi un biofiltru într-un timp atât de scurt este o veste bună pentru capacitatea naturală a oceanelor de a limita asemenea scurgeri. Dar experimentul accidental arată și cât de ușor poate o intervenție de câțiva centimetri în fundul mării să transforme sute de metri de ecosistem din jur.

Jesse Eisenberg explică de ce a refuzat să mai fie Mark Zuckerberg. Ce spune despre „The Social Reckoning”, continuarea „The Social Network”