Le méthane, indicateur de température de surface de l'océan ?

[Pierre-Ernest]

Je ressort cette discussion (intéressante) parce que j'ai obtenu d'un spécialiste en la matière des documents et des arguments qui viennent apporter un jour nouveau au problème.

Jean Laherrere, ex spécialiste de Total m'affirme qu'en-dessus d'une certaine pression (environ 3000 m de profondeur) les clathrates de méthane sont plus lourds que l'eau de mer. Il ne m'a donné aucun document pour le confirmer.

Il affirme aussi que, conformément à ce que je pensait, les mesures de taux de méthane dans l'eau de mer sont très peu nombreuses, et contradictoires.

Je pensais qu'effectivement, les techniques de rosette classiques pour le prélèvement d'eau de mer in situ ne conviennent pas pour conserver intact à sa pression l'échantillon jusqu'à la surface, et que seules les mesures in situ peuvent être fiables (spectre Raman, par exemple). Hors, à ma connaissance, aucune campagne de mesure de ce type en dehors des zones des hydrates n'a été faite jusqu'à present.

Enfin, il m'a confié une série de photos saisissantes qui semblent montrer que le panache de méthane issu d'un dégazage à une certaine profondeur disparait rapidement, et donc qu'apparemment le méthane se dissous dans l'eau de mer comme le prévoit ma conjecture... (Ce qui, entre parenthèses, ruine la thèse des dégazages catastrophiques de méthane)

A suivre.

[david3]

Pierre-Ernest, tu va devenir, comme Jean Laherrere et Jean Marc Jancovici, membre de l'ASPO ?

- http://www.aspofrance.org

- http://www.peakoil.net

La vie après le pétrole : De la pénurie aux énergies nouvelles

de Jean-Luc Wingert, Jean Laherrere (Préface)

http://www.amazon.fr/exec/obidos/ASIN/2746706059/

[Invité]

Jean Laherrere, ex spécialiste de Total m'affirme qu'en-dessus d'une certaine pression (environ 3000 m de profondeur) les clathrates de méthane sont plus lourds que l'eau de mer. Il ne m'a donné aucun document pour le confirmer.

Rien d'étonnant à celà.

On sait bien qu'on trouve du clathrate solide dans les fonds marins.

C'est donc qu'il est plus lourd que l'eau de mer.

modif

: non ce que je raconte est une grosse connerie.

La glace elle-même est bien plus légère que l'eau liquide.

Et, si j'en crois wikipedia:

At higher pressures Methane clathrates remain stable at temperatures up to 18 °C. The average methane clathrate hydrate composition is 1 mole of methane for every 5.75 moles of water, though this is dependent on how many methane molecules "fit" into the various cage structures of the water lattice. The observed density is around 0.9 g/cm³. One liter of methane clathrate solid would therefore contain, on average, 168 liters of methane gas (at STP).

Je ne suis pas le seul à raconter des c*******s. /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

Enfin, il m'a confié une série de photos saisissantes qui semblent montrer que le panache de méthane issu d'un dégazage à une certaine profondeur disparait rapidement, et donc qu'apparemment le méthane se dissous dans l'eau de mer comme le prévoit ma conjecture... (Ce qui, entre parenthèses, ruine la thèse des dégazages catastrophiques de méthane)

Il est abusif de tirer des conclusions à partir de tels documents photographiques.

Les panaches en question sont certainement émis en "bouffées" et pas en continu.

On voit bien la forme de la bouffée sur la photo de gauche.

Les contours assez bien définis et notamment le front de tête ne permettent pas de dire qu'on assiste à la dissolution du gaz mais bien à la progression de la bouffée vers la surface.

S'il y avait dissolution il n'y aurait pas de contours aussi nets.

De plus on voit bien la base de la bouffée qui se détache du fond.

Toujours sur la photo de gauche on observera que la bouffée a progressé de -800 à -475 m ce qui est tout de même considérable et on ne peut dire avec certitude quel sera le sort de cette bouffée et des gaz émis vers les plus hautes profondeurs.

En tous les cas un parcours de 325 m pour certaines franges côtières de l'océan arctique c'est largement suffisant.

[charles.muller]

Enfin, il m'a confié une série de photos saisissantes qui semblent montrer que le panache de méthane issu d'un dégazage à une certaine profondeur disparait rapidement, et donc qu'apparemment le méthane se dissous dans l'eau de mer comme le prévoit ma conjecture... (Ce qui, entre parenthèses, ruine la thèse des dégazages catastrophiques de méthane)

A suivre.

Il existe des estimations quantifiées sur le rapport dégazage / profondeur / dissolution ? Soit des données empiriques, soit des modèles théoriques ?

[Alain Coustou]

Rien d'étonnant à celà.

On sait bien qu'on trouve du clathrate solide dans les fonds marins.

C'est donc qu'il est plus lourd que l'eau de mer.

modif

: non ce que je raconte est une grosse connerie.

La glace elle-même est bien plus légère que l'eau liquide.

Et, si j'en crois wikipedia:

At higher pressures Methane clathrates remain stable at temperatures up to 18 °C. The average methane clathrate hydrate composition is 1 mole of methane for every 5.75 moles of water, though this is dependent on how many methane molecules "fit" into the various cage structures of the water lattice. The observed density is around 0.9 g/cm³. One liter of methane clathrate solid would therefore contain, on average, 168 liters of methane gas (at STP).

Discussion passionnante. Grosso modo, je partage les avis et démonstrations de Meteor.

J'ajouterai ceci:

1) La question du maintien des clathrates (densité de l'ordre de 0,9) au fond de l'océan est facile à résoudre: Tout simplement les hydrates de CH4 sont mélés aux sédiments et alourdis par eux. De plus, ils peuvent être plus ou moins recouverts par ces mêmes sédiments.

2) En ce qui concerne la question de la transmission des calories dans les sédiments marins, elle peut être plus rapide que ce qui est très souvent écrit.

- D'abord ces sédiments sont généralement poreux et peuvent donc plus ou moins laisser circuler l'eau, cette dernière pouvant constituer un bon vecteur des calories.

- Un dégazage partiel peut provoquer un appel d'eau amplifiant le phénoméne précédent.

- On peut assister alors à un déséquilibre plus ou moins localisé du gisement, généralement situé sur des pentes. Même faibles, celles-ci autorisent l'apparition de glissements de terrain sous-marins.

- Le dégazage peut alors s'accélerer et ainsi de suite.

- On peut même envisager la remontée à la surface de blocs de clathrates dégagés de leur gangue de sédiments (des chalutiers et des navires océanographiques en ont parfois remontés des profondeurs).

Alain

[Pierre-Ernest]

Il est abusif de tirer des conclusions à partir de tels documents photographiques.

Je suis bien d'accord, et c'est pour celà que je dis "il semble".Par contre, d'autres, au vu de ces seules photos déclarent que le méthane est émis en bouffées, qu'i parcourt plusieurs centaines de mètres, qu'il n'y a pas de dissolution etc... /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

Il faut effectivement ne pas tirer de conclusions hatives.

C'est juste une pièce que je rajoute au dossier.

[Pierre-Ernest]

Pierre-Ernest, tu va devenir, comme Jean Laherrere et Jean Marc Jancovici, membre de l'ASPO ?

- http://www.aspofrance.org

- http://www.peakoil.net

La vie après le pétrole : De la pénurie aux énergies nouvelles

de Jean-Luc Wingert, Jean Laherrere (Préface)

http://www.amazon.fr/exec/obidos/ASIN/2746706059/

On peut être polytechnicien et ne pas raconter que des bêtises (surtout quand on a rien à vendre... /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20"> )

Il existe des estimations quantifiées sur le rapport dégazage / profondeur / dissolution ? Soit des données empiriques, soit des modèles théoriques ?

Oui, il existe plusieurs études sur le sujet. Donne-moi un peu de temps...

[Pierre-Ernest]

Discussion passionnante.

Grosso modo, je partage les avis et démonstrations de Meteor.

J'ajouterai ceci:

1) La question du maintien des clathrates (densité de l'ordre de 0,9) au fond de l'océan est facile à résoudre: Tout simplement les hydrates de CH4 sont mélés aux sédiments et alourdis par eux. De plus, ils peuvent être plus ou moins recouverts par ces mêmes sédiments.

2) En ce qui concerne la question de la transmission des calories dans les sédiments marins, elle peut être plus rapide que ce qui est très souvent écrit.

- D'abord ces sédiments sont généralement poreux et peuvent donc plus ou moins laisser circuler l'eau, cette dernière pouvant constituer un bon vecteur des calories.

- Un dégazage partiel peut provoquer un appel d'eau amplifiant le phénoméne précédent.

- On peut assister alors à un déséquilibre plus ou moins localisé du gisement, généralement situé sur des pentes. Même faibles, celles-ci autorisent l'apparition de glissements de terrain sous-marins.

- Le dégazage peut alors s'accélerer et ainsi de suite.

- On peut même envisager la remontée à la surface de blocs de clathrates dégagés de leur gangue de sédiments (des chalutiers et des navires océanographiques en ont parfois remontés des profondeurs).

Alain

Tout à fait d'accord avec le début de ton post concernant la stabilisation des clathrates par les sédiments. Je ne partage pas ton avis sur la déstabilisation, mais on pourra peut-être un jour se mettre d'accord lorsqu'on aura déterminé l'importance réelle des gisements. Actuellement, elle est beaucoup à la baisse, car on a découvert que le "log" qui permettait de les détecter donnait des résultats complètement erronés.

[Invité]

Je suis bien d'accord, et c'est pour celà que je dis "il semble".

Par contre, d'autres, au vu de ces seules photos déclarent que le méthane est émis en bouffées, qu'i parcourt plusieurs centaines de mètres, qu'il n'y a pas de dissolution etc...

Il faut effectivement ne pas tirer de conclusions hatives.

bon tu essaies de me mettre en colère mais comme je le disais à Charles, je ne mets plus en colère.

Tu as donné ton avis en disant ceci:

et donc qu'apparemment le méthane se dissous dans l'eau de mer comme le prévoit ma conjecture... (Ce qui, entre parenthèses, ruine la thèse des dégazages catastrophiques de méthane)

alors tu peux rajouter des "il te semble" ou des "apparemment" cela ne trompe évidemment personne.

C'est bien pourquoi je réagis car manifestement tu as tendance à gauchir, pour rester diplomate, la réalité pour appuyer tes thèses iconoclastes et non démontrées.

Donc si tu veux rester diplomate (ou le devenir) tu évites d'employer des expressions quelque peu déplacées du genre "comme le prévoit ma conjecture" ou "ruine la thèse".

Si tu veux avoir l'apparence d'un scientifique qui jongle avec des spécialités qui ne sont pas les siennes reste donc un peu modeste et tout ira bp mieux tu verras

de plus tu me fais un procès d'intention en disant ceci:

qu'il n'y a pas de dissolution

ou ai-je dit qu'il n'y avait pas dissolution?

Il y a sans doute une dissolution partielle.

J'ai expliqué les raisons pour lesquelles j'étais persuadé qu'il s'agissait de bouffées.

C'est bp plus logique que de penser que le panache s'arrête à une altitude donnée et qu'il se dissout complètement.

Il faut donc examiner les documents avec minutie et rigueur et essayer d'en dégager des conclusions logiques et réfléchies.

En bref adopter une véritable attitude scientifique sans a priori.

lorsque tu nous montres les "éruptions de CH4" sur les photos je me permettrais de te rappeler certaines de tes affirmations des posts précédents:

Sans me lancer dans des hypothèses hasardeuses d'estimation de gisement, je sais, comme ancien employé d'une société de service pétrolier que si on trouvait des gisements de méthane à 350 g par m2 de fond de mer, et à seulement 250 m de fond, ce serait un pactole à mon avis facile à exploiter. Si j'ajoute que cette quantité de méthane peut se dissoudre entièrement dans le premier mètre d'eau au-dessus d'elle (je viens de calculer 355 g par m3) je pense que mon méthane n'a absolument aucune chance d'aller plus loin que quelques mètres si par hasard il se dissous... java script:emoticon(' :!: ', 'smid_5')

Donc, je persiste et je signe : pas de possibilité d'éruption brutale...

qu'est-ce que t'en penses?

Toujours pas plus loin que le premier mètre d'eau? :!:

[Pierre-Ernest]

bon tu essaies de me mettre en colère mais comme je le disais à Charles, je ne mets plus en colère.

Tu as donné ton avis en disant ceci:

alors tu peux rajouter des "il te semble" ou des "apparemment" cela ne trompe évidemment personne.

C'est bien pourquoi je réagis car manifestement tu as tendance à gauchir, pour rester diplomate, la réalité pour appuyer tes thèses iconoclastes et non démontrées.

Donc si tu veux rester diplomate (ou le devenir) tu évites d'employer des expressions quelque peu déplacées du genre "comme le prévoit ma conjecture" ou "ruine la thèse".

Si tu veux avoir l'apparence d'un scientifique qui jongle avec des spécialités qui ne sont pas les siennes reste donc un peu modeste et tout ira bp mieux tu verras

de plus tu me fais un procès d'intention en disant ceci:

ou ai-je dit qu'il n'y avait pas dissolution?

Il y a sans doute une dissolution partielle.

J'ai expliqué les raisons pour lesquelles j'étais persuadé qu'il s'agissait de bouffées.

C'est bp plus logique que de penser que le panache s'arrête à une altitude donnée et qu'il se dissout complètement.

Il faut donc examiner les documents avec minutie et rigueur et essayer d'en dégager des conclusions logiques et réfléchies.

En bref adopter une véritable attitude scientifique sans a priori.

lorsque tu nous montres les "éruptions de CH4" sur les photos je me permettrais de te rappeler certaines de tes affirmations des posts précédents:

qu'est-ce que t'en penses?

Toujours pas plus loin que le premier mètre d'eau?

Que tu marques un point.Mais, lorsque je parlais d'exploitation, il s'agissait pour moi de gisements "calmes" et pas d'éruptions comme on le voit sur mes photos. Dans ce dernier cas, évidemment, le méthane semble provenir d'une source profonde, et l'eau au-dessus doit être saturée en méthane.

Mes lectures me montrent d'ailleurs que cette exploitation apparaît comme de plus en plus improbable. Même les japonais, qui s'étaient jeté la-dessus il y a quelques années en sont revenus, et explorent maintenant ... les côtes canadiennes.

PS : franchement, je n'essayais pas de te mettre en colère. Je l'étais...

[Tomar]

ben oui c'est ce qu'il dit tout simplement.

Il est important de savoir à mon avis que le CH4 "allège" l'eau de mer.

Si on considère une série de couches d'eau de mer depuis le fond jusqu'à une hauteur z, la couche à z=0 qui se charge progressivement en CH4 devient plus légère que la couche supérieure pas ou moins chargée en CH4

En conséquence elle devrait avoir tendance à monter plutôt qu'à plonger, si et seulement si, la variation de densité est suffisante pour amorcer la convection, comme en a parlé cet excellent miniTAX..

oui j'ai remarqué et je pense, sans en être sûr, que c'est au niveau de la calculette ou de la précision du modèle que cela se passe.

Sur le principe je te rappelle la formule qui calcule la densité du mélange pour l'eau pure, on peut l'appliquer évidemment à l'eau salée en changeant la densité de départ et le Vpartiel.

rho = (1000 + [CH4]*MCH4)/(1+[CH4]*VpartCH4)

V part CH4 = volume molaire partiel du CH4 = 0.0417l/mole (à peu près constant voir modèles)

MCH4 = masse molaire du CH4 en g

Tu devrais trouver le volume partiel molaire du CH4 dans une des rubriques de ton lien.

merci

Le méthane est un (le premier des) alcane, hydrophobe. La densité de sa forme liquide est très faible (<0,5 sous pression atmosphérique) et il ne forme pas d'interaction intermoléculaire faible type liaison H avec l'eau, comme le ferait le méthanol. Il est par conséquent très peu soluble dans l'eau et donc bien sur, à pression constante (soit à profondeur équivalente dans la mer), la densité de l'eau diminue lorsque la concentration en méthane augmente. Si cette eau remonte (et la simple diminution de densité due à la dissolution du méthane tend à la faire remonter), son taux de saturation va diminuer et elle peut dégazer.

Rappelez vous la catastrophe du lac Nyos. Un lac très stratifié, avec une couche d'eau dense, fortement minéralisée, surmontée d'une couche d'eau nettement moins minéralisée et bien plus légère ; très peu de brassage entre ces 2 couches.

La couche inférieure contenait (et contient encore) de grosses quantités de gaz carbonique piégé par la stratification. Mais lorsque l'on remue, ou remonte de l'eau des profondeurs, cette eau dégaze. C'est se qui s'est passé en 1986, à Nyos pour une cause mal connue (saturation, séisme...) provoquant un brassage des eaux et un relargage massif de CO2... 1800 morts.

On a la même stratification au lac Kivu qui contient d'énorme quantité de méthane piégé, avec une belle stratificatrion à -250 m.

http://perso.orange.fr/mhalb/kivu/eg/eg_1d_densite.htm

[Alain Coustou]

Le méthane est un (le premier des) alcane, hydrophobe. La densité de sa forme liquide est très faible (<0,5 sous pression atmosphérique) et il ne forme pas d'interaction intermoléculaire faible type liaison H avec l'eau, comme le ferait le méthanol. Il est par conséquent très peu soluble dans l'eau et donc bien sur, à pression constante (soit à profondeur équivalente dans la mer), la densité de l'eau diminue lorsque la concentration en méthane augmente. Si cette eau remonte (et la simple diminution de densité due à la dissolution du méthane tend à la faire remonter), son taux de saturation va diminuer et elle peut dégazer.

Rappelez vous la catastrophe du lac Nyos. Un lac très stratifié, avec une couche d'eau dense, fortement minéralisée, surmontée d'une couche d'eau nettement moins minéralisée et bien plus légère ; très peu de brassage entre ces 2 couches.

La couche inférieure contenait (et contient encore) de grosses quantités de gaz carbonique piégé par la stratification. Mais lorsque l'on remue, ou remonte de l'eau des profondeurs, cette eau dégaze. C'est se qui s'est passé en 1986, à Nyos pour une cause mal connue (saturation, séisme...) provoquant un brassage des eaux et un relargage massif de CO2... 1800 morts.

On a la même stratification au lac Kivu qui contient d'énorme quantité de méthane piégé, avec une belle stratificatrion à -250 m.

http://perso.orange.fr/mhalb/kivu/eg/eg_1d_densite.htm

Tu as tout à fait raison. J'ai d'ailleurs consacré un passage de "Terre, fin de partie?" au mécanisme qui a abouti aux dégazages catastrophiques du lac Nyos et du lac Monoun (bien que dans ces deux cas, il s'agisse essentiellement de dégazage de CO2). J'ai aussi intitulé une noouvelle de SF (publiée sous un pseudo dans le recueil "L'effet Vénus", Editions Eons, 2004) "Nyos 2030".Il faut savoir que dès que la "pompe" du dégazage est amorcée, le mouvement tend à s'emballer extrémement rapidement. Dans le cas du lac Nyos, l'eau a jailli à 120 mètres au dessus de sa surface initiale !

Dans le cas d'un dégazage de CH4 océanique, les quantités de CH4 par m3 d'eau seraient moins importantes que pour le CO2 de Nyos (solu bilité bien plus faible du CH4), mais le phénoméne n'en serait pas moins réel et localement dangereux. De plus, il faudrait envisager que la remontée d'eaux des profondeurs entraine le dégazage d'autres gaz. Du CO2 dissous par exemple?

Une remarque par rapport à un post d'un autre intervenant sur ce topic : le CH4 des clathrates est essentiellemnt d'origine biologique, beaucoup plus rarement d'origine géologique. C'est pour cela que les gisements se situent à proximité des continents: les gisements se reconstituent à partir du plancton mort et des particules organiques en provenance des continents.

Quant à l'estimation de leur importance, elle a été revue à la baisse et j'ai probablement bien fait de ne retenir prudemment que le niveau le plus bas de la fourchette d'évaluation dans mes calculs sur le risque que pourrait faire courir leur déstabilisation. Et de ne retenir comme hypothése principale que le dégazage de seulement 10% de ces gisements en quelques dizaines d'années. Tout en signalant ce qu'impliqueraient des dégazages plus massifs...