Ο «αβίωτος» βίος του μεθανίου

Αβιοτικό μεθάνιο-Χίμαιρα  Τουρκίας*

Η πρωτοποριακή εργασία του Αμερικανού ορυκτολόγου, Τ. Ρ. Thayez, το 1966, αποτέλεσε τη βάση για τις μετέπειτα ερευνητικές ομάδες, που ασχολήθηκαν με το θέμα της παραγωγής μεθανίου από πετρώματα με αβιωτικές διεργασίες. Μια ιστορία με τεράστιο επιστημονικό ενδιαφέρον, καθώς μπορεί να συμβάλει στην κατανόηση των διεργασιών που οδήγησαν στη δημιουργία ζωής στον πλανήτη...

Του ΦΙΛΗ ΚΑΪΤΑΤΖΗ
Κάπου ανάμεσα στα χωριά Αρχάνιο και Εκκάρα, στην περιοχή του όρους Οθρυος στο Νομό Φθιώτιδας, ανακαλύφθηκε από ερευνητική ομάδα προσφάτως «διαφυγές αβιοτικό μεθάνιο». 

Η διαφορετικότητά του από το «κοινό» μεθάνιο πιστοποιήθηκε με τη βοήθεια προηγμένων τεχνικών και βάσει μετρήσεων ισοτοπικών αλλαγών του άνθρακα και του υδρογόνου.

Ενδείξεις για την παρουσία αβιοτικού μεθανίου σε μεγάλες ποσότητες υπήρξαν αρχικά στην ατμόσφαιρα του πλανήτη Αρη.
Το σημαντικό είναι ότι μέχρι πριν από λίγα χρόνια το μεθάνιο CH4, που είναι ένα από τα βασικά συστατικά του φυσικού αερίου και αέριο που συμβάλλει στο «φαινόμενο του θερμοκηπίου», θεωρούνταν ότι είναι προϊόν άμεσης ή έμμεσης βιολογικής δραστηριότητας (π.χ. σήψη οργανισμών, ελαφρά κλάσματα υδρογονανθράκων). 

«Τα τελευταία χρόνια διαπιστώθηκε ότι μεθάνιο μπορεί να παραχθεί και από αβιοτικούς παράγοντες: μη βιολογική προέλευση. Αποτέλεσμα διεργασιών που αναπτύσσονται στα πετρώματα, χωρίς τη συμμετοχή του βιολογικού παράγοντα». Συγκεκριμένα, διαπιστώθηκε ότι μεθάνιο «μπορεί να παραχθεί μέσα από χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια σχηματισμού πετρωμάτων που ονομάζονται σερπεντινίτες». 

Ο Γιώργος Παπαθεοδώρου, καθηγητής Περιβάλλοντος Ωκεανογραφίας στο Πανεπιστήμιο Πατρών, μας μιλά για τη σημασία των αποτελεσμάτων της έρευνας που συνεχίζεται από την ομάδα στην οποία συμμετέχει: «Η περιοχή της Οθρυος είναι το πέμπτο μέρος στον κόσμο όπου ανακαλύπτεται η διαφυγή αβιοτικού μεθανίου, μετά τις Φιλιππίνες, το Ομάν, τη Νέα Ζηλανδία και την Τουρκία. Στην Ελλάδα προχωρήσαμε την έρευνα ένα βήμα παραπάνω. Παρατηρήσαμε στο μικροσκόπιο ορυκτά που ονομάζονται ολιβίνης και πυρόξενος και τα οποία διασπώνται, δίνοντας προϊόντα που δικαιολογούν την παραγωγή μεθανίου.
»Προφανώς το αβιοτικό μεθάνιο, ως αέριο που είναι, διαφεύγει από τους πόρους των πετρωμάτων, επομένως δεν είναι παρόν κατά τη μικροσκοπική παρατήρηση. Βρέθηκαν όμως τα προϊόντα που σχηματίζονται μαζί του».
 
Φωτογραφία μικροσκοπίου όπου παρατηρούνται θύλακοι-διάκενα σε πετρώματα, στα οποία βρίσκεται πιθανώς αβιοτικό μεθάνιο  

Ο αναπληρωτής καθηγητής Βασίλης Τσικούρας υποστηρίζει ότι «ο τρόπος σχηματισμού του αβιοτικού μεθανίου δεν έχει ακόμα αποσαφηνιστεί πλήρως. Δύο κύριες απόψεις φαίνεται να είναι οι επικρατέστερες: είτε κατά τη διάρκεια σχηματισμού των σερπεντινιτών παράγονται αρχικά υδρογόνο και διοξείδιο του άνθρακα, τα οποία στη συνέχεια αντιδρούν μεταξύ τους και παράγουν μεθάνιο, είτε πραγματοποιείται άμεση παραγωγή του μεθανίου από την επίδραση διοξειδίου του άνθρακα στα πετρώματα αυτά». 

Είναι πιθανόν η παραγωγή αβιοτικού μεθανίου να συμβάλλει κατά ένα μέρος στο σχηματισμό υδρογονανθράκων, καθότι ανήκει και αυτό στην ίδια χημική οικογένεια. Σήμερα το σκάφος Curiosity στον Αρη συλλέγει πληροφορίες και δεδομένα για την παρουσία αβιοτικού μεθανίου στην ατμόσφαιρα του πλανήτη. Υπάρχουν σοβαρές ενδείξεις για την παρουσία του και σε άλλους πλανήτες ή δορυφόρους του ηλιακού μας συστήματος, όπως στον Τιτάνα, το μεγαλύτερο δορυφόρο του Κρόνου, στην επιφάνεια του οποίου πιθανολογείται επίσης η παρουσία μεγάλων «λιμνών» υδρογονανθράκων.
Τα τελευταία δέκα χρόνια το Εργαστήριο Θαλάσσιας Γεωλογίας και Φυσικής Ωκεανογραφίας, με τους Γιώργο Παπαθεοδώρου, Βασίλη Τσικούρα, Σταυρούλα Κορδέλλα, Ελένη Υφαντή, Δημήτρη Χριστοδούλου, σε συνεργασία με τον ερευνητή Giuseppe Etiope, μελετά συστηματικά τις διαφυγές ρευστών (αερίων και υγρών) από το θαλάσσιο-λιμνοθαλάσσιο πυθμένα και από το χερσαίο περιβάλλον.
Ο Giusepppe Etiope, από το Ινστιτούτο INGV της Ιταλίας, είναι βαθύς γνώστης των αερίων διαφυγών και είναι καθοριστική η συμμετοχή του στην έρευνα. Ο εντοπισμός θέσεων διαφυγής αβιοτικού μεθανίου τέθηκε ως στόχος της ερευνητικής ομάδας την τελευταία τριετία. Ο Βασίλης Τσικούρας με την εμπειρία του και η συνεργάτιδά του Ελένη Υφαντή ήρθαν να συμπληρώσουν την ομάδα που οδηγήθηκε στην Εκκάρα και το Αρχάνιο.
Η πιο μεγάλη θέση διαφυγής αβιοτικού μεθανίου είναι στη Χίμαιρα της Τουρκίας, όπου οι φλόγες δεν σβήνουν ποτέ.
«Το αβιοτικό μεθάνιο», λέει ο καθηγητής Γιώργος Παπαθεοδώρου, «είναι πιθανόν να αποτελεί το κλειδί στο ερώτημα της δημιουργίας ζωής στον πλανήτη Γη, αφού από ανόργανα υλικά -που είναι τα πετρώματα σερπεντινίτες- σχηματίζεται οργανική ένωση...».
Η έρευνα του αβιοτικού μεθανίου βρίσκεται ακόμα σε αρχικά στάδια και «έχει αναμφίβολα πολύ μέλλον». 

*** Η Χίμαιρα στην Τουρκία θεωρείται ίσως η πιο μεγάλη θέση διαφυγής αβιοτικού μεθανίου (δημιουργία αερίου χωρίς βιολογικό κύκλο)
.enet.gr
12/3/13
--
-
ΣΧΕΤΙΚΟ:

• Εφιαλτικό σενάριο για το λιώσιμο των πάγων της Σιβηρίας/Ticking Arctic Carbon Bomb May Be Bigger Than Thought