Metaanihydraatti

Metaanihydraatti jota nimitetään myös metaaniklatraatiksi (metaanijää-kasauma, “palava jää”) on valkoista huokoista jäätä, jossa vesijään kiderakenne sulkee metaanikaasun (CH4) sisäänsä.

Metaania syntyy ennen kaikkea merenpohjassa, missä pohjaan vajoava plankton ja jokien kuljettama eloperäinen aines päätyvät mikrobien ravinnoksi. 
 


Pohjalietteen hapettomissa oloissa tapahtuva mikrobitoiminta tuottaa metaania. Tuotanto on suurimmillaan valtamerten rannikoilla, missä eloperäistä ainetta on runsaasti ja missä kuolleet eliöt hautautuvat nopeasti pohjalietteeseen. Metaania syntyy tällä tavalla myös Baikalissa, Kaspianmeressä, Mustassameressä ja Välimeressä.

Jos pohjalietteen paine on suuri ja lämpötila matala, metaani muodostaa veden kanssa kiinteän rakenteen, jota kutsutaan metaanihydraatiksi. Siinä metaanimolekyyli jää vesimolekyylien muodostaman häkin sisään. Tätä rakennetta kutsutaan myös klatraatiksi. Nolla-asteisessa vedessä metaanihydraattia syntyy jo 400 metrin syvyydessä.

Merten uumenissa on metaania niin valtavasti, että siitä saatavan energian määrä ylittää tunnetut öljyvarat. Kaasun hyödyntämisessä on kuitenkin vaaransa. Jos se pääsee karkuun, kasvihuoneilmiö voi siirtyä turbovaihteelle.

Hiilen keskittymät

Maailman metaanihydraateissa arvioidaan olevan tuplasti niin paljon hiiltä kuin fossiilisissa polttoaineissa.

Vertailusta on jätetty pois kallioperään ja sedimentteihin sinne tänne hajautunut hiili, jota arvioidaan olevan tuhat kertaa niin paljon kuin näitä muita yhteensä.

• Kaasuhydraatit (pääosin metaanihydraattia) 53 %
  
• Fossiiliset polttoaineet (hiili, öljy ja maakaasu) 27 %
  
• Maa (eliöt ja eloperäiset maannokset) 15 %
  
• Meri (eliöt ja eloperäiset yhdisteet) 5 %
  
• Ilmakehä 0,02 %
  

Havaitut kaasuhydraatti esiintymät

Kaasuhydraattia, josta valtaosa on metaanihydraattia, on löydetty:

• meristä mannerten ja saarten reunuksista yli 300 metriä syvien alueiden pohjasta, sedimentin pinnasta noin 1100 metrin syvyyteen asti
  
• syvien järvien pohjasta
  
• arktisesta maaperästä ikiroudan alta, 150–2 000 metrin syvyydestä.