Enerji piyangosu mu, saatli bomba mı?

Transkript

1 Sibirya'nın kuzeydoğusundaki sığ kıtasahanlığı altından yoğun miktarda metan gazı sızıyor. Enerji piyangosu mu, saatli bomba mı? 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 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.

2 Alevle temas ettiğinde yanmaya başlayan metan hidrata yanan buz da deniyor Dört hidrojen ve bir de karbon atomundan yapılı metan molekülü (CH 4 ), 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. Deniz dipleri ve karalardaki donmuş topraklar altındaki metan hidrat yatakları, her biri klatrat denen bir buz kafesine hapsolmuş metan moleküllerinden oluşuyor. 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. Metan hidrat yatakları denen bu kütleler öylesine yaygın ve yoğun ki, bilinen petrol ve doğal gaz Dünya okyanus ve denizlerin altındaki metan hidrat yataklarındaki rezerv tahminleri, 2 trilyon tondan 20 trilyona kadar değişiyor. Karadeniz'de olası metan hidrat yataklarının yerlerini ve derişimlerini gösteren kroki. Yatay çizgiler, metan bulunma olasılığının çok yüksek, dikey çizgilerse yüksek olduğu alanları gösteriyor. Eğik çizgiler, olasılığın görece az, kesişen çizgilerse hiç bulunmadığı yerleri belirliyor. 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 milyar tonluk metan hidrat rezervi bulunduğu düşünülüyor.

3 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. Yataklardaki metanı yüzeye çıkarmak için kullanılan yöntemler: 1) Gaz hidrat içeren tortullara indirilen borulara sıcak sıvılar pompalanarak, metan molekülleriyle onlar çevreleyen buz kristalleri ayrıştırılıyor ve serbest kalan metan yüzeye çıkıyor. 2) Basınç altındaki gaz tabakasının basıncı düşürülerek yüzeye çıkarılıyor. 3) Methanol ve glikol gibi buzlanma önleyici kimyasallar pompalanarak metan buzdan ayrıştırılıyor. 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. Metanın oluşum biçimleri: 1) Termojenik metan: Manto tabakasının sıcaklığıyla derin totullardaki organik madde metan gazına dönüşüp ağır ağır yükseliyor. Okyanus tabanının 7 km altına kadar inen tortullar içinde geçirimsiz hidrat tabakalarının altında m kalınlığında uzun yatay birikintiler oluşturuyor. 2) Biyojenik metan, yerin 10 m ile 1000 m arasındaki derinliklerde bakteriyel faaliyet sonucu oluşuyor ve donmuş toprak ya da sığ sualtı tortullarında mercek ya da bant biçimli metanhidrat yığınlarında birikiyor.

4 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 Çevrecilerin Kabusu: 1) Normal seyrinde Termohalin denen sıcak-soğuk su döngüsünde, sıcak yüzey akıntısı kıta kenarındaki buz örtüsü altında soğuyarak dibe batıyor ve soğuk akıntı, dipteki metan hidrat yığınlarını kararlı tutuyor. 2) Küresel ısınma nedeniyle buz örtüsü eriyince, yüzeyde soğuk bir tatlısu kütlesi asılı kalarak Termohalin döngüsünü engelliyor. Soğuk akıntının ortadan kalkmasıyla ısınan deniz diplerinde metan hidrat yığınlarının kararsızlaşmasıyla buz ve metan ayrışıyor. Metan büyük gaz balonları halinde yüzeye çıkıyor ve oradan da atmosfere karışıyor. 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 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.

5 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. Kuzey kutup dairesi içinde kalan sürekli don altındaki topraklar (tundra), çeşitli jeolojik zamanlarda su üstünde ya da altında kalmış. Donmuş tundra içinde hapsolmuş metan hidrat yığınları, yükselen denizin görece sıcak suları altında kalıp ısınınca ayrışıyor ve buz kafeslerinden kurtulan metan, sığ su içinde yükselerek atmosfere varıyor. Sibirya nın kuzeydoğusunda Kuzey Buz Denizi ya da Arktik Okyanusu altında kalan sığ sahanlık, 2 milyon km 2 genişliğinde bir alanı kaplıyor. 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

6 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 Bir yandan manto tabakasının sıcaklığıyla ısınan yer kabuğunun sıcaklığı, bir yandan da eskiden kara üzerindeyken sonradan görece sıcak denizin istilasıyla iki taraftan ısınan tundra tabakası deliniyor ve altındaki metan hidrat yataklarında buzdan ayrışan metan, bu bacalardan yükselerek atmosfere varıyor. Bu alanda açığa çıkan metan miktarı, dünyadaki tüm öteki okyanuslarda açığa çıkan metan toplamına eşit. 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 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. Doğu Sibirya Arktik Sahanlığı, 50 metre ya da daha sığ derinliklerde sürekli don (permafrost) durumda toplam 2 milyon kilometrekare bir Alaska açıklarında metanın atmosfere çık tığı bir buz deliği.

7 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. Raşit Gürdilek KAYNAKLAR: Study: Arctic seabed methane stores destabilizing, venting, University of Alaska Fairbanks, 4 Mart 2010 Extensive Methane Venting to the Atmosphere from Sediments of the East Siberian Arctic Shelf, Science, 5 Mart 2010 Arctic Armageddon or Methane Madness? Doug. L. Hoffman, 15 Ağustos 2010 Gas Hydrates and Climate Warming Why a Methane Catastrophe Is Unlikely, Sound Waves, USGS, Haziran 2012 ETİKETLER. metan, arktik, Arktik Okyanusu, iklim, iklim değişimi, karbondioksit, küresel ısınma, metan hidrat, klatrat