Cuál puede ser la mayor fuente de gas metano abiótico en la Tierra


El metano (CH 4 ), el componente principal del gas natural, es uno de los combustibles «limpios» más utilizados. 


por Science China Press


Aunque generalmente se considera que el metano se origina a partir de materia orgánica, recientemente, más y más evidencia muestra que el metano puede ser producido por procesos abióticos.

En un artículo reciente publicado en National Science Review ( NSR ), el equipo del profesor Lifei Zhang de la Universidad de Pekín demostró que se pueden formar grandes cantidades de gas metano durante el metamorfismo progresivo en una zona de subducción fría, evidenciado por las inclusiones masivas de fluidos ricos en CH 4 en las eclogitas. del oeste de Tianshan, China.

Según sus cálculos, se estima que el flujo potencial de CH 4 de las zonas de subducción modernas en todo el mundo es de ~10,8 Mt/a. En consecuencia, la corteza oceánica fría subducida puede producir la mayor cantidad de metano abiótico, junto con otras fuentes de metano abiótico, como las dorsales oceánicas o la serpentinización a alta presión.

Se han encontrado inclusiones fluidas masivas ricas en CH 4 en granate y onfcita , que son los principales minerales constituyentes de la eclogita en la zona de subducción de West Tianshan (la eclogita es la roca metamórfica de alto grado más importante durante la subducción en frío). Tanto los análisis isotópicos como los estudios petrológicos demostraron que este metano era de origen abiótico y se formó por reacciones agua-rocas durante el metamorfismo progresivo de alta presión a ultra alta presión.

La mayor fuente de gas metano abiótico en la Tierra
Composiciones estables de isótopos C e H de CH 4 en eclogitas de la zona de subducción de Tianshan occidental. Crédito: Science China Press

Las simulaciones de equilibrio de fase y DEW mostraron que las condiciones favorables de temperatura, presión y fugacidad de oxígeno para la formación de metano abiótico fueron 450-560 ℃, 1.5-3.5 GPa y FMQ-1 a FMQ-3.5 respectivamente. Durante la subducción en frío y exhumación de la corteza oceánica:

  • Cuando la corteza oceánica se subdujo a ~50 km, las especies de carbono en los fluidos estaban dominadas por CH 4 reducido , y su proporción es ~61%;
  • Cuando la corteza oceánica se subdujo a ~80 km, el CH 4 en los fluidos alcanzó el máximo de ~97%;
  • Cuando la corteza oceánica se subdujo a 80-120 km, el CH 4 en los fluidos permaneció en un máximo de ~97%;
  • Durante la exhumación, el CH 4 de los fluidos disminuye drásticamente, mientras que las especies de carbono oxidado, como el CO 2 y el H 2 CO 3 , aumentan gradualmente.
  • La mayor fuente de gas metano abiótico en la TierraIlustración de la producción abiótica de CH 4 durante el metamorfismo progrado HP-UHP durante la subducción en frío. Crédito: Science China Press
  • La mayor fuente de gas metano abiótico en la TierraVariación composicional de especies acuosas de carbono en fluido eclogítico a lo largo de la trayectoria de evolución del fluido P–T– fO 2 . Crédito: Science China Press

Se puede inferir que la zona de subducción fría es la fábrica de gas CH 4 abiótico , que puede formar enormes cantidades de gas metano.

«Reportamos una gran fuente de gas metano que antes se había pasado por alto», dijo el profesor Zhang, «el CH 4 abiótico liberado podría contribuir a los depósitos de gas natural en cuencas poco profundas. De lo contrario, si llega a la atmósfera al desgasificarse a través de volcanes de arco, un Se puede esperar un impacto en el clima dado su gran volumen potencial».

Más información: Lijuan Zhang et al, Producción masiva de metano abiótico en eclogita durante la subducción en frío, National Science Review (2022). DOI: 10.1093/nsr/nwac207



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