Põlev jää – metaanhüdraat

Vee molekuli ehitus põhjustab vee fenomenaalseid füüsikalisi omadusi. Vee molekulide vaheliste vesiniksidemete tõttu moodustub erinevatel temperatuuridel suur hulk erinevaid ruumilisi struktuure – dodekaeedreid, ikosaeedreid jne. Nendesse ruumilistesse strukuuridesse võivad sobiva temperatuuri ja rõhu tingimustes sattuda teiste ainete molekule (lämmastik, hapnik, vesinik, krüptoon, argoon, ksenoon, metaan ja kõrgemad süsivesinikud) – tekivad tahked gaashüdraadid.
Põlev jää
Gaashüdraatidest on kindlasti kõige huvipakkuvamaks metaanhüdraat. Metaanhüdraadis sisalduv metaan tekib orgaanilise aine lagunemisel mikrobioloogiliselt või abiootiliselt orgaanilise aine redutseerumisel umbes 110 kraadi juures. Sobiva rõhu ja temperatuuri tingimustes ookeani põhjas tekibki vabanevast metaanist metaanhüdraat. Metaanhüdraati leidub peamiselt šelfidel ja kõrgematel laiuskraadidel igikeltsa piirkondades. Potentsiaalse kütusena on metaan vägagi atraktiivne. Üsna tagasihoidlikes hinnangutes ületavad metaanhüdraadi varud ülejäänud fossiilseid kütuseid ligi kaks korda. Huvitav on fakt, et ühest kuupmeetrist metaanhüdraadist eraldub tavatingimustes umbes 160 kuupmeetrit metaani. Probleemseks osutub aga metaanhüdraadi kätte saamine. Senimaani pole suudetud luua perspektiivseid tehnoloogiaid kuidas metaanhüdraati kätte saada. Ühed eesrindlikumad antud küsimusega tegelejad on maavarade vaese Jaapani teadlased. Kuna metaanhüdraat asub üsna sügaval merepõhjas, siis paneb see inseneride taibukuse tugevasti proovile.

Metaanhüdraadi stabiilsus sõltub temperatuurist ja rõhust. Juhul kui merevee tase peaks langema, siis rõhk langeb ja metaanhüdraadist võib eralduma hakata metaani. Merevee temperatuuri tõus viib samade tagajärgedeni.
clathbwp

Jooniselt on näha, et kui temperatuur tõuseks ligikaudu 4 kraadi, siis muutuks mitmesaja meetri paksune kiht ebastaabiilseks. Arvatakse, et jääaegade lõppemine võib olla seotud metaanhüdraadiga. Jääajal hakkab merevee tase langema, sest järjest rohkem ja rohkem vett satub moodustuvatesse jääkilpidesse ning suured metaanhüdraadi lademed muutuvad ebastabiilseks ja vabastavad suures koguses metaani atmosfääri. Metaan on umbes 21 korda efektiivsem kasvuhoonegaas kui süsihappegaas.Teiseltpool kardedakse, et kliima soojenemisest tingitud merevee tõusu tõttu võivad hakata sulama polaaraladel olevad metaanhüdraadi lademed ja selle tõttu võib kliima veelgi soojeneda.
gas-hydrates-6

Metaanhüdraat on väga huvitav loodusnähtus. Võibolla on jääaegade ja jäävaheaegade vaheldumine seotud just metaanhüdraadi tekke ja lagunemisega. Ligikaudu 8000 aastat tagasi toimus Norra rannikul ulatuslik veealune maalihe, mis hõlmas Islandiga võrraldava suurusega maa-ala. Selle tagajärjel vallandus suur hulk metaani atmosfääri, kuna piirkonnas leidub üsna palju metaanhüdraati. Seda kinnitab Gröönimaa jääpuursüdamikest tehtud analüüs, mis näitas, et samal ajal tõusis märgatavalt atmosfääri metaani sisaldus. On spekuleeritud, et antud sündmus võis olla üheks peamiseks põhjuseks, mis lõpetas holotseeni külma perioodi. Teisestküljest ei püsi metaan atmosfääris kuigi kaua, ta oksüdeerub süsihappegaasiks umbes kümne aasta jooksul.

Kasutatud allikad:

Karik, H. Looduslik vesi ja hämmastavad imeveed. Tallinn, Koolibri 2006
http://hol.sagepub.com/cgi/content/abstract/17/3/291
http://my.opera.com/nielsol/blog/2008/09/24/the-storegga-submarine-landslide-and-tsunami
http://www.horisont.ee/arhiiv_2000_2002/h2002n2l5.html
http://marine.usgs.gov/fact-sheets/gas-hydrates/title.html
http://ethomas.web.wesleyan.edu/ees123/clathrate.htm

Kuidas kaitsta ookeane?

Jagan teiega veel ühe video TED konverentsilt. Seekord on tegu ühe ilusaima ettekandega, mida ma olen kuulnud. Ma ei tea, kas seda on palju öeldud või vähe aga ütleme nii, et mõjub ta enam kui näiteks Al Gore’i film, mis oli produtseeritud mõjuma väga tugevalt.
Ettekande peab Sylvia Earle, kes on 74 aastane ookeanograaf. Ta on oma elu jooksul uurinud ookeane palju ja peab neist väga lugu. Seal videos näeb lõike ka tema ekspeditsioonidest ning saab hea ülevaate sellest, mida ta on korda saatnud.
Pealkirjaks on antud ettekandel: “How to protect the oceans?” ning see on selle aasta TED konverentsi auhinna võitja. Pole ka ime.
Link on siin: http://www.youtube.com/watch?v=43DuLcBFxoY

Charles Robert Darwin 200

Charles DarwinKuigi kirjutame siin blogis suuretsi keskkonnast on tänane päev loodusteadustele tähtis ja seetõttu kirjutangi ma sellest siia. Täna 200 aastat tagasi sündis üks tähtsamaid teadlasi Charles Darwin, kes oma põhiteoses “On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or The Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life” kirjeldas evolutsiooni mehhanisme. Hiljem andis ta veel välja mitmeid raamatuid ning kirjeldas ka seksuaalse valiku mehhanisme. Kahjuks pole neid raamatuid veel eesti keeles ilmunud ent Ivar Puura andis teada, et novembriks (24. november mööbub 150 aastat selle esimesest ilmumisest) saab müügil olema eestikeelne variant raamatust “On the Origin of Species”. On ka aeg, kuna vähe on neid kasutuses olevaid keeli, millesse seda raamatut veel tõlgitud ei ole.

Darwini teooria on tähtis kuna see seab kogu elu siin maal ühte väga elegantsesse ja ilusasse teooriasse ja annab meile mõista, mis tähendab olla looduse osa. Kui saad aru evolutsiooniteooriast saad sa aru ka, miks on vaja loodust hoida.

Darwin on inspireerinud meeletult palju inimesi, kaasaarvatud mind. BBC tegi kunagi küsitluse, et keda inglased peavad sajaks tähtsaimaks teadlaseks. Darwin oli seal tabelis kolmas, eespool Shakespearist, kes oli viies. See näitab nii mõndagi. Ka on ta maetud (vastupidiselt tema soovile) Westminster Abbey’sse, kuhu saavad koha vaid tähtsaimad inglased. Seal ta on koos kuningate ja kuningannadega.

Isegi tema elulugu on inspireeriv. Kes mind ei usu, võtku kätte tema autobiograafiline teos “Mälupildid minu teadvuse ja iseloomu arenemisest”. See on lugu noorest inimesest, kellele meeldis loodus. Tal ei läindu koolis just kõige edukamalt ja oma aja kohta oli ta veidike ka elupõletaja. Sellest noormehest kasvas välja aga pühendunud looduseuurija, kelle elutööst räägitakse veel tänapäevalgi.

Loomulikult ei olnud Darwin eksimatu, kuid tema teooria koha paelt ei ole see oluline. Tema kirjeldus looduslikust ja seksuaalsest valikust on kasutusel ka tänapäeval ning on vastu pidanud kõik uued andmed, mida oleme saanud geneetikast ja molekulaarbioloogiast ei ole sellele vastukäivaid andmeid leitud.
Kutsun teid tõstma klaas Darwini auks! Kes tahab, lugege tema põhiteos läbi inglise keeles. Seda on raamatupoodides müüa lausa alla 100 krooniga. Võite ära ka loomulikult ära oodata eesti keelse tõlke ent soovitan teil seda teost lugeda.
Palju õnne Darwin!

Aitäh tähelepanu eest!