Uma equipe de pesquisadores da Skoltech publicou uma série de três artigos que tratam de vários aspectos de como o sal da água do oceano e outros sais penetram no solo congelado que contém hidratos de gás – cristais semelhantes a gelo compostos de água e gás, principalmente metano. Essa chamada migração de sal afeta a taxa na qual o permafrost derrete à medida que o aquecimento global avança. Levar esse processo em consideração é, portanto, necessário para uma modelagem precisa das mudanças climáticas. Os resultados da pesquisa são relatados em artigos datados de 27 de junho e 9 de julho na revista Geosciences , e no artigo de 5 de julho em Energy &Fuels .
“Os modelos matemáticos atualmente usados ​​de degradação do permafrost natural e causada pelo homem tendem a negligenciar a migração do sal”, comentou o cientista-chefe de pesquisa Evgeny Chuvilin, da Skoltech, investigador principal do projeto. “No entanto, tanto a ingestão natural de sal oceânico quanto as soluções químicas usadas na perfuração de poços diminuem a temperatura em que o permafrost começa a derreter, acelerando sua degradação. nos mínimos detalhes."

Um dos três artigos examina como a pressão exercida no solo congelado durante a migração do sal afeta a degradação do permafrost livre de hidrato e saturado de hidrato (ambos os tipos também contêm gelo e água descongelada residual). Experimentos com solo modelo, que controlavam os outros fatores que afetam a transferência de íons de sal, indicaram que o aumento da pressão não teve efeito significativo na migração de sal e na taxa de degradação do permafrost livre de hidratos. No entanto, uma vez que o solo estava saturado com hidratos, sua presença afetou a difusão de sal, e esse permafrost acabou sendo altamente sensível às variações de pressão. Ou seja, a redução da pressão levou a uma migração mais rápida do sal e o aumento da pressão diminuiu a taxa de transferência de íons, retardando o degelo.

Em outro estudo, a equipe considerou três outros fatores que potencialmente afetam o mesmo processo:temperatura ambiente, concentração de sal e composição química do sal. O experimento mostrou que em temperaturas progressivamente mais baixas (apenas a faixa abaixo de zero foi considerada) a migração de sal foi cada vez mais retardada. Embora esse efeito fosse geralmente esperado, esta é a primeira vez que seu escopo foi estimado quantitativamente em amostras de solo congeladas. Além disso, em concentrações mais altas de sal, os íons levaram menos tempo para penetrar no solo. Quanto à composição do sal, a migração foi mais ativa para cloretos do que sulfetos, e também foi observada desaceleração na progressão seguinte, começando com o íon metálico mais "móvel" magnésio, até sódio, cálcio e, finalmente, potássio na proporção mais lenta. extremidade do espectro.

Finalmente, a terceira pesquisa envolveu cercar a amostra cúbica com vários sensores de temperatura para detectar como a distribuição espacial da temperatura no solo congelado mudou devido à migração do sal. À medida que o experimento prosseguia, surgiu um campo de temperatura não uniforme. A razão para isso é que as regiões onde o sal já penetrou começam a descongelar mais cedo, e o descongelamento consome calor. Este efeito é várias vezes mais pronunciado para o permafrost saturado de hidratos, que tem a ver com a decomposição de hidratos de gás sob migração de sal. O efeito de resfriamento é mais rápido e o campo de temperatura original leva mais tempo para se recuperar.

“As descobertas de nossa modelagem experimental oferecem uma nova perspectiva sobre os processos envolvidos na dissociação de hidratos de gás intrapermafrost sob as condições de migração de sal e a contribuição da migração de sal para a degradação do permafrost em face das mudanças climáticas na Terra”, concluiu Chuvilin. + Explorar mais

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