Abstract

This paper presents results of the analysis of the influence of talik zones associated with thermokarst lakes and processes in rift zones on the dynamics of subaqueous permafrost and zones of stability of methane hydrates for conditions of theLaptev Seashelf. The model of thermophysical processes in the bottom sediments together with the scenario of climate change on the Arctic shelf for the last 400 thousand years (kyr) were used. Typical value of geothermal heat flux for the most part of the shelf and for the shallow shelf (with the present-day depth of ≤50 m) is estimated as 60 mW/m2. It is shown that with this value the duration of the interglacials and the corresponding ocean transgression periods is not sufficient for the complete degradation of permafrost and destruction of the gas hydrates. For a deeper shelf, however, the complete disappearance of the stability zone of the methane hydrates is possible during the interglacial periods. In the areas of oceanic faults (rifts), higher values of the deep heat flux increase rates of degradation of the underwater permafrost rocks in the interglacial periods as compared with the condition when the heat flux is 60 mW/m2. Intensification of degradation of the subsea permafrost is manifested in areas where thermokarst lakes arise, but here it is associated with the temperature rise at the upper boundary of the bottom sediments. The presence of the rift zones and/or the thermokarst lakes promotes decreasing of the presentday thickness of the permafrost, and simultaneous impact of these two factors can lead to a through thawing of the shelf in the interglacials (including Holocene).

Highlights

  • This paper presents results of the analysis of the influence of talik zones associated with thermokarst lakes and processes in rift zones on the dynamics of subaqueous permafrost and zones of stability of methane hydrates for conditions of the Laptev Sea shelf

  • Результаты, связанные с динамикой зоны стабильности газовых гидра тов, – при поддержке гранта РНФ 14-47-00049

Read more

Summary

Summary

This paper presents results of the analysis of the influence of talik zones associated with thermokarst lakes and processes in rift zones on the dynamics of subaqueous permafrost and zones of stability of methane hydrates for conditions of the Laptev Sea shelf. Проведён модельный анализ характеристик многолетнемёрзлых пород и зоны стабильности газовых гидратов на арктическом шельфе для последних 400 тыс. При интенсивности геотермического потока 60 мВт/м2 для мелководного шельфа (с современной глубиной моря ≤ 50 м) продолжительность межледниковий и соответствующих периодов трансгрессии океана недостаточна для полной деградации многолетнемёрзлых пород и разрушения газогидратов. Существование многолетнемёрзлых пород (суб­ аквальной мерзлоты) мощностью до нескольких сотен метров в пределах мелководных шельфов морей Северного Ледовитого океана создаёт ус ловия для образования газогидратных залежей на шельфе с небольшой современной глубиной моря (до 100 м) [1, 2]. Цель данной работы – моделирование влия ния таликовых зон, связанных с термокарстовыми озёрами, и процессов в рифтовых районах на ди намику субаквальных многолетнемёрзлых пород и зону стабильности газовых гидратов (ЗСГГ) в ус ловиях климатических изменений на территории шельфа моря Лаптевых на протяжении последних четырёх ледниковых циклов. Специально отметим, что, несмотря на ис пользование ряда параметров, характерных для шельфа моря Лаптевых, идеализированная по становка численных экспериментов в данной работе делает нецелесообразным явную геогра фическую привязку полученных результатов

Численные эксперименты
Пористость на глубине z
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call