Новая экосистема. Утечка метана в Южно-Китайском море — за два года микроорганизмы практически перекрыли газ

Об этом пишет издание Science Alert .

В ходе геологических исследований в Южно-Китайском море специалисты пробурили морское дно, чтобы оценить запасы природного газа в осадочных породах. Диаметр отверстия составлял всего 22 сантиметра. По завершении работ его попытались закрыть тяжелым буровым раствором, однако полностью загерметизировать скважину не удалось.

Уже через год со дна моря начал выходить метан. Газовое облако поднималось более чем на 1 километр в толщу воды. Исследователи предполагали, что естественное восстановление такой среды может занять десятилетия или даже столетия.

Однако процесс оказался значительно более быстрым. С помощью эхолотов, подводных камер и химических датчиков ученые проследили, как вокруг места утечки постепенно сформировалось сообщество организмов, использующих метан.

«Всего за один-два года уже сформировалась эффективная экосистема, потребляющая метан», — отметил микробный эколог Эмиль Руфф из Бременского университета.

Предыдущие модели показывали, что для формирования полноценного сообщества микроорганизмов, способного активно потреблять метан на морском дне, может потребоваться от 60 до 100 лет. В данном случае процесс произошел значительно быстрее.

Первыми у источника появились бактерии и археи, использующие метан. При этом общее разнообразие микроорганизмов в осадке снизилось, однако виды, потребляющие метан, начали активно размножаться.

Позже к ним присоединились беспозвоночные, роющиеся в морском дне. Они образовали над скважиной плотное скопление червей. К месту утечки также прибыли ракообразные.

По словам Руффа, черви получали пользу от микроорганизмов, которые стали для них источником пищи. Поэтому животные и микроорганизмы совместно способствовали разложению метана.

Роясь в донных отложениях, трубчатые черви также перемешивали их. Это, вероятно, способствовало переносу кислорода, нитратов и сульфатов в более глубокие слои осадка, создавая условия для дальнейшего развития микроорганизмов.

До бурения на этом участке не фиксировалось выхода газа, а морское дно было заселено лишь небольшим количеством организмов. После создания скважины ситуация изменилась за несколько лет.

В 2023 году метан всё ещё выходил со дна моря. Однако высота газового облака уменьшилась примерно с 1200 до 800 метров. Это свидетельствовало о том, что сформировавшаяся экосистема начала поглощать значительную часть газа.

В то же время исследователи обратили внимание на другую проблему. Донные отложения являются крупнейшим резервуаром метана на Земле. Естественные трещины в морском дне позволяют газу выходить наружу, и такие утечки поддерживают экосистемы на больших глубинах, где мало света и питательных веществ.

В то же время метан является мощным парниковым газом. По данным Агентства по охране окружающей среды США, на него приходится около 11% глобальных выбросов.

Особую опасность представляют старые нефтяные и газовые скважины на морском дне. Например, в Северном море немецкие ученые в 2012–2013 годах обнаружили утечки метана вблизи заброшенных скважин. Дальнейшее исследование выявило утечки у 28 из 43 проверенных скважин, то есть в 63% случаев.

В 2020 году морской геолог Кристоф Беттнер заявил, что из старых скважин на дне Северного моря ежегодно утекают тысячи тонн метана.

В то же время остается неясным, какая часть метана из таких подводных источников в конечном итоге попадает в атмосферу. Моделирование, опубликованное в 2025 году, показало, что утечки на глубине более 300 метров могут оказывать значительно меньшее влияние на атмосферные выбросы, поскольку значительная часть газа растворяется в воде.

Однако метан, остающийся в океане, также способен изменять окружающую среду. Его высокие концентрации могут приводить к снижению уровня кислорода, повышению кислотности воды и перестройке местных экосистем.

Это особенно важно для Южно-Китайского моря, где Китай изучает возможности будущей добычи метаногидратов. В период с 2010 по 2020 год в рамках китайских программ в этом регионе было пробурено более 80 оценочных скважин. Сколько из них удалось надлежащим образом законсервировать и как именно они повлияли на морскую среду, на данный момент неизвестно.

Новое исследование стало одним из первых, в ходе которого утечку метана после бурения отслеживали на протяжении нескольких лет. Ученые установили, что воздействие распространилось далеко за пределы непосредственного места утечки.

Образцы, собранные более чем на 40 участках вокруг скважины, показали повышенные концентрации метана в поверхностных отложениях даже на расстоянии 500 метров от центра утечки. При этом разнообразие микроорганизмов сократилось более чем на 30%.

Авторы исследования предполагают, что даже небольшое повышение концентрации метана в донных отложениях может быть связано со снижением разнообразия микроорганизмов и уровня кислорода.