Metano en agua de mar La solubilidad depende de la profundidad del agua de mar y del tamaño de las burbujas de metano (Italiano et al., 2001). Las investigaciones han demostrado (Swinnerton et al., 1997) que la solubilidad del metano en el agua de mar es diferente en diferentes profundidades. En la capa superficial marina, el metano disuelto en el agua de mar está sobresaturado en relación con la concentración de equilibrio del metano atmosférico, y su principal fuente es la fermentación de hidrocarburos, causada por el plancton y los peces. Cuando la profundidad del agua de mar supera los 100 m, el metano disuelto se encuentra en un estado insaturado, lo que es causado por la oxidación del metano por bacterias metanotróficas. Cuando hay actividades hidrotermales y volcánicas en el fondo marino, se producirá una gran cantidad de metano y la solubilidad del metano es muy alta. Sin embargo, su solubilidad disminuye rápidamente cuando escapa de agujeros o cráteres (Welhen et al., 1979). Se puede ver que sólo cuando se produce una fuga considerable en el fondo marino, se puede introducir metano continuamente en el agua de mar a través de una fuga o inyección en el fondo marino. En caso de fugas de alta intensidad, el metano llega incluso en grandes cantidades al agua de mar en forma de gas libre. El metano no disuelto y consumido sube a la superficie del mar en forma de columnas o hilos de burbujas, se escapa y se libera a la atmósfera (. Etiope et al., 2002a).
Italiano et al. (2001) simularon y calcularon las condiciones bajo las cuales las burbujas de metano suben a la superficie del mar a través del agua de mar en forma de columnas de burbujas o hilos de burbujas y escapan a la atmósfera. Este proceso es el resultado de un equilibrio entre la velocidad a la que las burbujas de metano se disuelven en el agua de mar, la velocidad a la que las burbujas ingresan a la atmósfera desde la superficie del mar y el aumento en la velocidad de las burbujas debido a la reducción de la presión hidrostática a medida que las burbujas ascienden en el agua de mar. . Los factores que afectan este proceso son la profundidad del agua de mar, el tamaño de las burbujas, la solubilidad del metano alrededor de la columna de burbujas, la temperatura del agua de mar y el movimiento del fluido (Etiope et al. 2002). Cuando el radio de la burbuja de metano es de 0,05 ~ 3 cm y la velocidad de ascenso es de 10 ~ 40 cm/s, si la profundidad del agua en el área de fuga es inferior a 20 m, casi todo el metano filtrado entrará a la atmósfera. Cuando la profundidad del agua en el área de fuga es de 50 m, sólo las burbujas con un radio superior a 50 mm pueden escapar del agua de mar y liberarse a la atmósfera (Italiano et al., 2001).
Basado en algunos estudios del flujo de metano liberado por filtraciones del fondo marino (Tabla 3.3) (Judd et al., 1997), se investigó y estimó el metano liberado por la geología marina en algunas partes del Reino Unido. Se cree que el flujo de liberación de metano de las fuentes de fugas marinas es generalmente del orden de 1 a 104 t/a, la mayoría de las cuales son menos de 100 t/a en el área de fuga al océano con un área de estudio de 105 km2. el flujo de liberación de metano es del orden de 103 a 106 t/a; se estima que el flujo de emisión de metano procedente de fugas en el mar en todo el Reino Unido es de 0,12 a 3,5 TG/a (Judd et al., 1997). Simpson et al. (1999) estimaron que el flujo de liberación de metano procedente de las fugas oceánicas en las actividades nórdicas es de 10.000 t/a. Según las estadísticas actuales, se supone que el flujo de metano liberado a la atmósfera por las fugas oceánicas es de 5 ~ 40 g/año. m2/a, entonces el metano liberado por las fugas oceánicas globales es de 8 ~ 65 tg/a (Hovland et al., 1993) o 18 ~ 48 tg/a (Hornafius et al., 18). La incertidumbre en estos datos se debe principalmente a la incertidumbre en el área global de fuga de océanos (Judd et al., 1997).
Tabla 3.3 Flujo de metano liberado por fugas en el fondo marino