Arktik'te Metan Bombası


Raşit Gürdilek

Artan fiyatlar ve azalan rezervler fosil enerji kaynaklarına alternatif arayışlarını körüklerken, trilyonlarca tonluk yepyeni bir kaynak, hükümetlerin ve enerji şirketlerinin ilgisini üzerinde topluyor. Görünen o ki, almasını becerirsek bu ikramiyede bizim de payımız var. Çevreci gruplar, okyanus diplerinde ve kıta sahanlıklarındaki buzdan hapisanelerde günyüzüne çıkmayı bekleyen bu kaynağın, büyük iklim felaketlerini birlikte getireceğinden endişeli. Amerika’nın Jeolojik Araştırmalar Kurumu’na göreyse böyle bir tehlike söz konusu değil

Gerçi keşfedilen yeni rezervlerle daha bir 100-150 yıl kadar idare eder deniyor; ama sürekli artan fiyatları bir yana, petrol ve doğal gaz musluklarının kapanmasının artık fazla ötelenemeyeceği belli. Bu durumda hükümetlerin enerji stratejistlerinin, jeopolitikçilerin ve tabii günümüzün dev petrol tröstlerinin gözleri, kamuoyunca fazla bilinmeyen, ama dünyanın enerji sorununu yüzyıllar boyunca gündemden düşürecek bir başka kaynak üzerinde odaklanıyor: Metan. Bu arada araştırmalar, bu potansiyel servetin önemli bir bölümünün burnumuzun dibinde, Karadeniz’de yattığını da ortaya koymuş bulunuyor.

Dört hidrojen ve bir de karbon atomundan yapılı  metan molekülü (CH4 ), halen mutfaklarımızda da kullandığımız yanıcı bir gaz. Dünyamızda, organik maddelerin çürümesiyle oluşuyor. Bataklık gazı diye de biliniyor. Çöp alanlarında yükselen, kötükokulu, zaman zaman patlayan, (fosilleşmiş ağaç ve bitkiler olan) kömürün çıkarıldığı madenlerde zaman zaman facialara neden olan da bu gaz.

Ancak, enerji stratejicilerinin rüyalarını süsleyen elbetteki çöp depolama alanları ya da kömür madenleri değil. Metan moleküllerinin düşük sıcaklık ve muazzam basınçlar altında, klatrat denen buzdan kafesler içine hapsolmuş bulunduğu okyanuslardaki derin kıta sahanlıkları ve yamaçları.

Deniz dipleri ve karalardaki donmuş topraklar altındaki metan hidrat yatakları, her biri klatrat denen bir buz kafesine hapsolmuş metan moleküllerinden oluşuyor.

 

 

Metan hidrat yatakları denen bu kütleler öylesine yaygın ve yoğun ki, bilinen petrol ve doğal gaz rezervlerinin binlerce katı enerji içeriğine sahip bir kaynak olduğu düşünülüyor. Bir metreküp metan hidrat içinde hapis olan metan gazının hacmi, 160 metreküp olarak hesaplanıyor. Metan hidrat rezervlerinin toplam miktarı üzerindeki tahminler, 2 trilyon tondan başlayıp onlarca trilyon tona kadar çıkıyor. Karadeniz’de bile 20-25 milyar tonluk metan hidrat rezervi bulunduğu düşünülüyor.

Alevle temas ettiğinde yanmaya başlayan metan hidrata “yanan buz” da deniyor

Öyleyse bu değerli ve neredeyse tükenmez kaynak neden şimdiye kadar çıkarılmamış? Sorunun iki yanıtı var. Birincisi, ticari olarak işletilebilecek yatakların okyanus tabanının derinlerindeki tortulların içinde ya da karada sürekli don halinde (permafrost) bulunan turba tabakalarının altında bulunması.

Joides Resolution adlı gemi, okyanus dibindeki yataklardan metan çıkartılmasında kullanılıyor

Deneme ya da pilot çalışmalarda kullanılan iki yöntem, tortul tabakasını sondaj borularıyla delip metanhidratın hapsolduğu kovuğa girdikten sonra kovuğu buhar püskürterek ısıtmak ya da basıncını düşürmek (boru aracılığıyla kovuktakinden çok daha düşük atmosfer basıncıyla buluşturmak). Japonya açıklarında kum yığınlarına hapsolmuş metan hidratları çıkarmak için ilk çalışmalar başladı bile.

Ancak, metan hidratın ekonomik çıkarımı için üstesinden gelinmesi gereken teknolojik sorunların ötesinde ve çok daha önemli bir sorun var: Güvenlik.

Metan, klatratlar içinde ve tortul kovuğunda çok büyük bir yoğunlukta ve çok büyük basınç altında bulunduğundan sondaj borusunun deldiği yerde azalan basınç, kontrolden çıkmış biçimde tüm kovuk içine yayılabilir. Bu da klatrat kafeslerin sıvı suya dönüşerek metanı serbest bırakmasına, serbest kalan gazın da kovukta bacalar açarak büyük kabarcıklar biçiminde okyanusa, oradan da atmosfere çıkmasına yol açabilir. Halen dünyamızda hızlı bir küresel ısınmaya yol açmış bulunan karbondioksitten çok daha etkili bir sera gazı olan metan, ayrıca atmosferde oksidasyona uğrayıp karbondioksite dönüşebiliyor ve dünyayı ısıtan karbondioksit stokuna eklenebiliyor.

Bazı araştırmacılara göre 55 milyon yıl önce bir buzul çağının başlangıcından önce ortaya çıkan ve PETM (Paleosen Eosen Termal Maksimum) diye adlandırılan olağanüstü küresel ısınmaya, böyle bir metan çıkışı yol açmış. 

Çevrecileri korkutan da işte bu. Halen dünyadaki metan hidrat yataklarının karbon içeriği 2 trilyon ile 20 trilyon ton arasında tahmin ediliyor. Ortalama değer olan 10 trilyon ton yaygın kabul gören bir değer. Günümüzde dünya atmosferinde global ısınma sürecinden sorumlu karbondioksitin  toplam miktarının 700 milyar ton olarak hesaplandığıını gözönünde tutarsak, atmosfere büyük ölçekli bir metan salınımının felaketli sonuçlarından duyulan korku çok da temelsiz sayılmaz.

En büyük paya sahip su buharı dışında, küresel ısınmaya yol açan  sera gazlarının  atmosferdeki oranı

Ancak, dünyanın en donanımlı yerbilim merkezi olan ABD Jeolojik Araştırmalar Kurumu (USGS), medyanın da körüklediği bu korkuları yersiz buluyor. Araştırmacılara göre, en azından önümüzdeki birkaçbin yıl için böyle bir tehlike söz konusu değil. Metan hidrat kaynaklarının yüzde 95’inin okyanus tabanlarında gömülü olduğunu kaydeden USGS uzmanları, bu yataklardaki metanı buzdan hapishanelerinden ayrıştırabilmek için gereken sıcaklığın okyanus diplerini binlerce yıl sürekli ısıtması gerektiğini belirtiyorlar. Ayrıca alt tortul katmanlarında serbest kalan metan, okyanus tabanındaki daha üst katmanlara çıkıp yeniden metan hidrata dönüşecektir. Aynı uzmanlara göre, metan okyanusun dibine ulaşsa bile, su kütlesi içinde yükselirken eriyeceği, ya da oksitlenerek karbondioksite dönüşeceğinden, atmosfere ulaşması söz konusu değil.

USGS, kıta sahanlığının 1000-1500 m derinlikte yamaçlarındaki yataklarda bulunan metan hidratın bile ancak yüzlerce yıllık kesintisiz bir ısınmadan sonra yataktan kurtulabileceğini, ama gaz kabarcıklarının yine suda eriyip ya da oksitlenerek yüzeye varamayacağı görüşünde.

Ancak, USGS araştırmacıları da Sibiryanın kuzeyinde sığ denizin altındaki yatakların, sulardaki ısınma nedeniyle ayrışmaya başladığını kabul ediyorlar. Sibirya’nın kuzey doğusundaki bu alan, sürekli don halindeki turba alanlarının, geçmişte yükselen deniz sularının altında kalmış bölümlerinden oluşuyor.

Çalışmalarını Alaska’da sürdüren iki Rus bilimci, tehlike çanlarını iki yıldan beri çalarak, Kuzey buz denizinde Doğu Sibirya Kıta Sahanlığı üzerindeki metanhidrat  rezervlerinin küresel ısınma nedeniyle kararsızlaşmaya başladığı uyarısında bulunuyorlar. 

İki araştırmacıya göre, Kuzey Buz Denizi olarak da tanıdığımız Arktik Okyanus’un geniş bir bölgesinin donmuş tabanında delikler oluşmuş durumda  ve deniz tabanında hapsolmuş metan bu bacalardan  ürkütücü miktarlarda atmosfere sızıyor. Uzmanlar, Doğu Sibirya Arktik Sahanlığı diye adlandırılan sığ taban bölgesi altındaki metan konsantrasyonunun çok küçük bir oranının bile atmosfere karışmasının, ani bir iklim değişimini tetikleyebileceği uyarısını yapıyorlar.

Jeolog ve iklimbilimcilerin korkusu iki nedene dayanıyor. Birincisi bölgede sürekli don halinde bulunan deniz tabanına gömülü metan rezervlerinin büyüklüğü. İkincisiyse, metanın yaşadığımız küresel ısınmadan sorumlu tuttuğumuz karbondiyoksitten 30 kat daha etkili bir sera gazı olması. Ayrıca, metan atmosferde ancak 10 yıl kendini koruyabiliyor, daha sonraysa oksitlenerek suya ve karbondioksite dönüşüyor. Bu da atmosferde zaten yüksek düzeyde bulunan karondioksitin daha da artması demek.

Çalışmalarını Alaska Fairbanks Üniversitesi’nde sürdüren Rus bilimciler Natalia Shakhova ve İgor Semilotov, Doğu Sibirya Arktik Sahanlığı’ndan sızan metanın, Dünyanın tüm okyanuslarından çıkan metan miktarına eş olduğuna dikkat çekiyorlar.

Dünyanın jeolojik geçmişindeki soğuk dönemlerde atmosferdeki metan içeriğinin milyonda 0,3 – 0,4,  sıcak dönemlerdeyse milyonda 0.6 – 0.7 olduğunu kaydeden araştırmacılar, bugünse Arktik bölgedeki metan konsantrasyonunun milyonda 1.85 değerine vardığına işaret ediyorlar.

Shakhova ve Semilotov, bölgedeki sığ metan hidrat yataklarında hapsolmuş olduğu düşünülen metan gazının yalnızca yüzde 1’inin bile salınması halinde Dünya atmosferindeki metan miktarının 3-4 kat artacağını vurguluyorlar. Bu da yavaş seyreden küresel ısınmanın hızla bir iklim değişimine dönüşmesi anlamına geliyor. 

Araştırmacıların Science dergisinde yayımladıkları bulgulara göre bölgedeki kıta sahanlığının bazı bölgelerinde metan çıkışı yazın ortalamanın 400, kışınsa 1400 kat üzerine çıkıyor.

Alaska açıklarında metanın atmosfere çık tığı bir buz deliği.

Doğu Sibirya Arktik Sahanlığı, 50 metre ya da daha sığ derinliklerde sürekli don  (permafrost) durumda toplam 2 milyon kilometrekare bir alanı kaplıyor. Çalışmalarda donmuş tabanın deniz tabanı altındaki magmanın sıcaklığı, üst tarafta da okyanus sularının  ısınmasıyla çözülmeye başladığı ve 100’den fazla deliğin oluştuğu görülmüş.

Dar bir şerit halinde uzanan kıta sahanlığının sığlığı, tehlikenin artmasına neden oluyor. Çünkü derinlerdeki deniz tabanında ortaya çıkan metan gazı, yüzeye çıkıncaya kadar oksitlenerek karbondioksite dönüşüyor. Sığ yerlerden çıkan metansa, oksitlenmeye vakit bulamadan atmosfere karışıyor. Araştırmacılar, oluşan metan bacalarından çıkan metanın suda erimekle kalmayıp baloncuklar halinde yüzeye yükselerek doğrudan atmosfere çıktığını belirtiyorlar. 

KAYNAKLAR

  • 1. Study: Arctic seabed methane stores destabilizing, venting, University of Alaska Fairbanks, 4 Mart 2010
  • 2. Extensive Methane Venting to the Atmosphere from Sediments of the East Siberian Arctic Shelf, Science, 5 Mart 2010
  • 3. “Arctic Armageddon or Methane Madness?” Doug. L. Hoffman, 15 Ağustos 2010
  • 4. “Gas Hydrates and Climate Warming—Why a Methane Catastrophe Is Unlikely”, Sound Waves, USGS, Haziran 2012