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北极苦寒,却有丰富的油气资源,石油天然气真是古生物变的?

煤炭、石油天然气被称为“化石能源”,科学家说它们是远古时期生物残骸沉积形成的。说起石油,许多人第一个想到的是沙特,因为在中东地区许多地方“往地上砸个坑就能冒出油来”。但是你知道吗?在北极的一些地方,爱斯基摩人在营地旁边随便捡块“黑土”就能生火取暖,因为那就是从地底渗出来的石油!有朋友问,地球的北极向来天寒地冻,许多地方寸草不生,不适合生物生存,为什么在北极圈里有许多油气田,包括俄罗斯在内的一些北极国家似乎有抽不完的石油和天然气?难道石油真的与古生物无关?

北极地区有大半年被坚冰覆盖

北极到底有多少石油和天然气?没有人知道准确的答案。这里太寒冷,人们只勘探了一小部分区域。地质学家们估计,北极未勘探储量超过900亿桶(约122亿吨)常规石油、48万亿立方米常规天然气和440亿桶天然气液体,分别占全球未勘探油气储量的16%、30%和26%,这一笔巨大的财富就埋在北极厚厚的冰盖之下!

这么多的石油和天然气究竟是怎么形成的?它们真是古代生物变化而来?古代生物又是如何在北极酷寒条件下生存的呢?

北极未勘探的油气资源巨大

在大约5500万到4500万年前的始新世时期,我们的地球不是今天这个样子。那时候亚洲与北美洲之间还有大陆相连,北冰洋在陆地与格陵兰岛的包围下就像是一个巨大的湖泊,并且这是一个温暖的湖泊。

因为地球倾斜角度、绕太阳轨道进动、加上地壳板块移动造成频繁火山喷发排出大量二氧化碳(这是一种温室气体),始新世早期大气层中二氧化碳的浓度高达3500ppm,是今天的9倍。多种因素叠加,使当时的地球温度比今天高许多,北极平均气温达到13℃;而在最热的20万年时间里,北冰洋的平均温度高达23℃,与今天我国南海差不多!

北冰洋曾经是个温暖的湖泊

在如此高的气温之下,地球上没有一处地方会被冰川覆盖,北极更是草肥水美,一派欣欣向荣的景象。从格陵兰岛到阿拉斯加,从北欧到今天俄罗斯的北部再到加拿大的北部,到处都是密集的棕榈树林,地面是繁茂的蕨类植物、杂草和苔藓,水面则被厚厚的满江红覆盖。

满江红在今天热带和亚热带地区很常见,它的英文名叫Azolla,是一种水生蕨类植物。由于叶子在秋天会变成紫红色,因此被称为满江红。

满江红曾在几百万年里覆盖北冰洋

在温度合适的情况下,满江红繁殖速度极快,它的生物量每3到10天就能翻番,直到覆盖所有水面,叶片层层叠叠,连蚊子都没办法找到空隙产卵,因此满江红又有“蚊子蕨”之称。

满江红占领了其它生物的生存空间,但它并非一无是处。满江红的大量繁殖能吸收空气中的二氧化碳;它叶片里边共生了一种古老蓝藻,这种蓝藻细菌能吸收空气中的氮,将它转化成氨供满江红生长所需。这种遍布北冰洋水面的水藻每公顷能吸收15吨碳和2.5吨氮,同时释放出氧气,而当它们死亡时下沉,就把碳和氮以有机物的形式带入到水底。

北冰洋大陆架水比较浅

北冰洋的四周有许多江河将淡水和泥沙补充到海里,海面是温暖的淡水,海水的下层则是冰冷缺氧的咸水,微生物极少,沉入水底的满江红残骸不会被分解,年复一年,海底堆积的满江红越来越多。

经过几千万年的累积,北冰洋海底的动植物残骸达到数百米甚至上千米厚,这些残骸被泥沙掩埋覆盖,有机物在沉积岩层巨大压力下分解、升温,慢慢变成了石油和天然气。

地下的油气层

实际上在更早的白垩纪和侏罗纪时期,地球也经历过非常温暖的时期,北极地区在此期间同样是动植物繁盛,海洋和海盆的浅水区域有大量浮游生物繁衍、死亡并沉入水底形成油气埋藏。

随着亿万年间地壳不断运动,欧亚大陆与北美洲分开,部分地壳隆起变成陆地,油气顺着岩层的缝隙向上挤出形成易开采的油气层,但有更多石油和天然气深埋水底。俄罗斯拥有北冰洋沿岸最漫长的海岸线,自然也有了数不尽的油气资源,只是因气候寒冷、勘探不易,许多油气田依然不为人所知。

俄罗斯亚马尔半岛油气丰富

北极地区勘探和开采油气的成本是其它地区的两倍以上,当国际油价处于低位时,相关国家在北极开采的积极性不高,而一旦国际能源价格上涨,在这里的生产活动就会活跃起来。由此带来的一个问题是:深层油气的开采意味着全球碳排放增加、气温升高又会导致北极地区冻土加速融化,更多被困在浅表土层的甲烷被释放出来,更加剧全球气候变暖。环境保护与经济发展始终是我们迫切需要解决的一对难题。