Geochemici odhalili obrovský zásobník a zdroj metanu - je abiotický  
Není to tak dávno, co naši předci považovali skot za božský dar. Asi proto, že je svým masem a mlékem byl schopen uživit a jako bonus v podobě hnoje s metanem vracel půdě humus a úrodnost. S nástupem křesťanství skot začal upadat v nemilost. Nově jsme mu přisoudili roli škůdce, který nás svým říháním a pšoukáním postrkuje do pekel otepleného klimatu. Reputaci všemu rohatému by teď mohly vylepšit olivíny.
Olivín v bazaltu (čediči). San Carlos, Arizona. Kredit: Vsmith CC BY-SA 3.0, Wikipedia.
Olivín v bazaltu (čediči). San Carlos, Arizona. Kredit: Vsmith CC BY-SA 3.0, Wikipedia.

Metan (pro chemiky methan, alias karban) je nejjednodušší uhlovodík vůbec. Při pokojové teplotě je netoxickým plynem bez barvy a zápachu. V materiálech Mezivládního panelu pro změny klimatu (IPCC) se dočteme,  že 90 % metanu na Zemi mají na svědomí organismy. Tato představa by se s novým poznatkem geochemiků mohla brzo začít částečně měnit. Vědci totiž přišli na kloub gigantickým pochodům produkujícím metan abiotický.

 

Olivín z Pakistánu. Chemicky jde o (Mg, Fe) 2 SiO 4. Zajmavé na olivínech je, že u nich (tak jako u jiných kamenů) nejsou známé úpravy, které by například  zahříváním, ozařováním, voskováním,... vylepšovaly jejich barvu a průhlednost. Syntetický olivín se také nevyrábí, a tak prodejci by vás mohli napálit jen imitací zeleného skla. Ta se dá ale snadno prokouknout.  Olivín, na rozdíl od skla,  oplývá silným dvojlomem světla a k tomu stačí obyčejná lupa.   Kredit: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0
Olivín z Pákistánu. Chemicky jde o (Mg, Fe) 2 SiO 4. Zajímavé na olivínech je, že u nich (tak jako u jiných kamenů) nejsou známé úpravy, které by například zahříváním, ozařováním, voskováním,... vylepšovaly jejich barvu a průhlednost. Syntetický olivín se také nevyrábí, a tak prodejci by vás mohli napálit jen imitací zeleného skla. Ta se dá ale snadno prokouknout. Olivín, na rozdíl od skla, oplývá silným dvojlomem světla a k tomu stačí obyčejná lupa. Kredit: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

K poznatku je přivedl rozbor tekutin a v nich rozpuštěné plyny vycházejících z puklin na dnech oceánů. Má jít o úložiště a zdroj metanu tak gigantický, že jeho mocnost má převyšovat veškeré množství metanu, jaké bylo v atmosféře před industrializací. Jeho vznik přitom nemá pod palcem člověk. I skot se v tomto porovnání jeví jako outsider. Nově vznikající metan nemá na svědomí ani žádný titěrný živý tvor či mořské usazeniny. Z jeho vzniku vědci obvinily olivíny.

 

Podle Bible Mojžíš po svém návratu z hory Sinaj splnil příkaz Hospodina. Shromáždil věrné a ti nevěrné, kteří se dopustili hříchu modlářství uctíváním telete, byli pobiti. Výzvu k masakru Mojžíš ospravedlnil slovy: „Takto praví Hospodin, Bůh Izraele: Každý si připásejte k boku meč. Procházejte táborem od brány k bráně a každý pobíjejte i své bratry, přátele a příbuzné!“ Leviho synové se zachovali podle Mojžíšova slova, a toho dne padlo z lidu na tři tisíce mužů. Obrázek slavnosti uctívání skotu, respektive zlatého telete představujícího syrsko-palestinského hlavního boha Baal-Hadada, se malíři francouzského baroka šestnáctého století Nicolasi Poussinovi už nejevilo jako něco zasluhujícího vraždit.
Podle Bible Mojžíš po svém návratu z hory Sinaj splnil příkaz Hospodina. Shromáždil věrné a ti nevěrní, kteří se dopustili hříchu modlářství uctíváním telete, byli pobiti. Výzvu k masakru Mojžíš ospravedlnil slovy: „Takto praví Hospodin, Bůh Izraele: Každý si připásejte k boku meč. Procházejte táborem od brány k bráně a každý pobíjejte i své bratry, přátele a příbuzné!“ Leviho synové se zachovali podle Mojžíšova slova, a toho dne padlo z lidu na tři tisíce mužů. Obrázek slavnosti uctívání skotu, respektive zlatého telete představujícího syrsko-palestinského hlavního boha Baal-Hadada, se malíři francouzského baroka šestnáctého století Nicolasi Poussinovi už nejevilo jako něco zasluhujícího vraždit.

Pojmem olivín geologové častují všechny varianty a přechody mezi nerosty forsteritem - křemičitanem hořečnatým a fayalitem - křemičitanem železnatým. Z mineralogického pohledu jde o přechodový nerost obsahující v různém poměru složku železa a hořčíku.  Minerál je pojmenován podle své olivové barvy. Pro ten drahokamový se používá termínu chryzolit (z řeckých slov chrysos - zlato a lithos – kámen). Zmiňuje se o něm už Plinius. Nejspíš ale měl pod jménem chrysolithos na mysli i úplně jiné kameny, asi i žlutý topaz.

 

Dnes se olivín nejčastěji prodává pod označením peridot. Často je zaměňován za smaragd. Olivín je ale měkčí než křemen a do šperků, které trpí otěrem, se moc nehodí. K matení pojmů přispělo i to, co se pod různými jmény vozilo a vozí z nalezišť na Uralu, a co stálo za vznikem francouzskému úsloví: „Vlastníte-li dva olivíny, jeden z nich je určitě něco jiného“.

 

Čisté olivíny patřily odjakživa k oblíbeným drahokamům duchovenstva. Používaly se na zdobení téměř všeho vzácného, od královských korun až po rytířské meče. V 11. století renneský biskup Marbodius (Marbodus , Marbod nebo Marbode of Rennes) tvrdil, že olivínové korálky navléknuté na oslí chlup a omotané kolem levé paže chrání před zlými duchy.

 

Rameno manipulátoru dálkově ovládaného robota „Jason“ odebírá vzorek tekutiny proudící z hydrotermálního otvoru v hornině. Obsahuje plyny, které jsou kvůli vysokému tlaku na dně oceánu v kapalné formě. Metan i vodík nejsou dílem mikroorganismů v sedimentu. Původ je abiotický a svůj podíl na nich mají  olivíny. Kredit: Chris German / WHOI / NSF, NASA / ROV Jason 2012, Oceanografická instituce Woods Hole.
Rameno manipulátoru dálkově ovládaného robota „Jason“ odebírá vzorek tekutiny proudící z hydrotermálního otvoru v hornině. Obsahuje plyny, které jsou kvůli vysokému tlaku na dně oceánu v kapalné formě. Metan i vodík nejsou dílem mikroorganismů v sedimentu. Původ je abiotický a svůj podíl na nich mají olivíny. Kredit: Chris German / WHOI / NSF, NASA / ROV Jason 2012, Oceanografická instituce Woods Hole.

Zatímco v očích nás laiků je olivín polodrahokam a vzácnost. Pro geology jsou ve své špinavější a titěrnější formě běžným a hojným horninotvorným minerálem bazických hornin. I jako polodrahokamy nejsou tak vzácné a jejich naleziště se vyskytují hojně na mnoha místech  v Evropě, na Urale, v Číně, Pákistánu,…  Olivíny jsou i součástí meteoritů a dokonce hornin na Měsíci i Marsu.

 

Šperkaři na nich oceňují „leknínové listy“.  Říkají tak diskovitým inkluzím plynu a kapaliny, na nichž dochází k lomu světla. Aby hra barev rozloženého spektra byla co nejpůsobivější, dávají si pozor, aby plošky „bublin“ byly v rovině  čela výbrusu.  A právě o tyto inkluze v olivínech nám dnes jde. Oceánologové je před dvěma dny označili za původce tvorby i uvolňování abiogenního metanu. Jde o to, že inkluze obsahují tekutinu (vodu s rozpuštěnými plyny). Geologické pochody v hloubkách zemského pláště dodávají energii potřebnou k rozkladu této vody. Dá se říci, že sled událostí je následující. Nejprve je mořská voda uvězněná v magmatickém olivínu. Tam pak za vysoké teploty a tlaku v hloubce zemského pláště podléhá chemické rozkladné reakci na kyslík a vodík. V této fázi vstupuje do hry přítomný uhlík a reaguje s vodíkem. Jakmile rozžhavený minerál (olivín) začne chladnout, v průběhu procesu zvaného serpentinizace, se uvolňuje vodík a metan. Ten pak v kapsách hornin objevujeme.

 

Geolog Frieder Klein, první autor publikace, poznatek komentoval slovy: „Byli jsme překvapeni. Ze světových oceánů jsme odebrali 160 vzorků hornin a prakticky všechny měly svou metanovou kapsu. Globálně jde o tak velké ložisko, že svým objemem převyšuje množství metanu vyskytujícího se v zemské atmosféře před počátkem industrializace.“

Frieder Klein, geolog, první autor studie: „Fluidní inkluze představují rozšířený a významný zdroj abiotického metanu a vodíku na Zemi.“ Kredit: WHOI.
Frieder Klein, geolog, první autor studie: „Fluidní inkluze představují rozšířený a významný zdroj abiotického metanu a vodíku na Zemi.“ Kredit: WHOI.

 

Závěr

Pokud mají američtí vědci pravdu, tak jsou olivíny význačným hráčem nejen pozemských hrátek s metanem, ale i těch nadpozemských. Předevčírem zveřejněná zpráva ve Sborníku americké Akademie věd (PNAS) není totiž zajímavá jen z pohledu odhalení velkého producenta metanu, ale i z pohledu nastolení otázky, zda právě tento způsob jeho vzniku nehrál rozhodující roli při vzniku života na Zemi.

Přítomnost olivínů na Měsíci, Marsu i v meteoritech zase napovídá, jaký by mohl být původ plynů na jiných planetách. I těch, na nichž se již voda v kapalné formě nevyskytuje. A kdo ví, třeba s poznatkem geologů, že zemská kůra je jak obrovským úložištěm, tak i producentem metanu, vezmou klimatologové zemědělce chovající skot na milost a přestanou pro ně být těmi nejhoršími oteplovači planety.


Literatura

Frieder Klein et al.: „Abiotic methane synthesis and serpentinization in olivine-hosted fluid inclusions“, Proceedings of the National Academy of Sciences (2019). DOI: 10.1073/pnas.1907871116

Datum: 21.08.2019
Tisk článku

Atlas plemen hospodářských zvířat - Sambraus H.H.
 
 
cena původní: 395 Kč
cena: 340 Kč
Atlas plemen hospodářských zvířat
Sambraus H.H.
Související články:

Zachráníme planetu přechodem na hrachovku a fazolačku?     Autor: Josef Pazdera (02.06.2017)
Většina z vytěženého dřeva zakrátko končí na skládkách     Autor: Josef Pazdera (03.05.2019)
Lze snížit produkci metanu v chovech skotu?     Autor: Jan Kopečný (13.08.2019)



Diskuze:

skot - božský dar

Bohumír Tichánek,2019-08-22 10:40:32

Změnit nadměrný počet hovězího dobytka i dalších hospodářských zvířat není úkolem pro jatka, ale pro vědu.
Vhodný cíl - pěstovat maso - svalovinu v továrně, bez zabíjení zvířat. Občas se píše o bádání v tomto směru, ale výsledek dosud není. Lze hledat výhodnost takového postupu ve více směrech.

Odpovědět


Re: skot - božský dar

Michal Lichvár,2019-08-22 15:47:57

osobne si myslím, že takto pestované mäso bude mať kvalitu bifonky.

Odpovědět


Re: skot - božský dar

Martin X,2019-08-22 17:51:40

Umele maso uz vyvinute je, problem je uz len....jeho chut.
https://www.idnes.cz/xman/styl/umele-maso-z-laboratore.A170701_130720_xman-styl_fro

Odpovědět


Re: skot - božský dar

Marek Fucila,2019-08-23 15:34:26

Alebo staci kravy krmit riasami:
https://www.sciencealert.com/feeding-cows-this-weird-pink-seaweed-could-actually-help-us-fight-climate-change

Odpovědět

Doplňujúca otazka

Marian Valentin,2019-08-22 07:51:49

Ak som to dobre pochopil, tak ten metan sa tam nachadza preto, že je rozpusteny v morskej vode? Alebo má nejaky pôvod z hornín, v ktorých ma inkluzie?

Odpovědět


Re: Doplňujúca otazka

Pavel K2,2019-08-23 08:44:16

Ne, není to metan rozpuštěný v mořské vodě. Vodu tvoří (částečně) vodík - to je to H v H2O. A v horninách je uhlík - C, v jakýchkoli sloučeninách. A vlivem teploty a tlaku dojde ke sloučení H a C na metan - nejjednodušší uhlovodík.

Odpovědět

A co ropa?

Jan Krásenský,2019-08-22 03:50:35

Není její původ také abiotický?

Odpovědět


Re: A co ropa?

Dominik Březina,2019-08-22 08:34:32

Abiotický původ ropy a zemního plynu je jediné rozumné vysvětlení. Proč? Protože bohatá ložiska se nachází i v hloubkách více než 10 km pod zemí. A když už jsme u toho, s uhlím to bude také dost podobné. Jediný rozdíl je, že do toho tenkrát bláta spadla občas nějaká přeslička nebo jiný organický materiál, takže to trochu vědátory zmátlo.

Odpovědět


Re: Re: A co ropa?

Roman Sobotka,2019-08-22 09:59:02

Ropa se nachazi v ruznych hloubkach, jsou i velmi melka loziska, a nic podivneho na tom neni. Podivne je blato plne 'abiotickeho' redukovaneho uhliku, ktery ma takovy pomer 12C/13C izotopu uhliku, jaky produkuje fotosynteza.

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopic_signature

Jakym chemickym procesem to blato vzniklo?

Odpovědět


Re: Re: Re: A co ropa?

Michal Lichvár,2019-08-22 15:46:52

Nerozumiem tomu pomeru, ktory produkuje fotosynteza ... to znamena co? Keby blato (co je ropne blato?) bolo z odomretych rastlin a dinosaurov, tak by ten pomer bol iny?

ps: tiez si hovorim, preco by ropa v tych hlbach, teplotach a tlakoch nemohla vznikat abioticky, ale aky je dokaz?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: A co ropa?

Roman Sobotka,2019-08-22 16:59:32

'blato' byla reakce na predchozi poznamku ..'Jediný rozdíl je, že do toho tenkrát bláta spadla občas nějaká přeslička..'. Autor toho prispevku asi argumentuje, ze otisky preslicek na uhli neni zadny dukaz o biotickem puvodu uhli (coz opravdu neni). Oxygeni fototrofove (sinice, rasy, rostliny) zabudovavaji CO2 do organicke hmoty pomoci enzymu, ktery nema stejnou afinitu k 12C a 13C izotopum (je to tedy slozitejsi - https://en.wikipedia.org/wiki/Fractionation_of_carbon_isotopes_in_oxygenic_photosynthesis). Prakticky ve vsem zivem na nasi planete (vsichni konzumujeme uhlik fixovany fotosyntezou) je dost vyrazne posunuty pomer 12C/13C. Ten pomer je zachovany jak v rope, tak v uhli nebo metanu biogeniho puvodu (ostatne tak to asi poznavaji i v tom popsanem clanku). Pokud vim, neni znam zadny chemicky mechanismus, ktery by vedl k podobnemu posunu.

Otazka, jestli muze ropa vzniknou ciste chemicky, je na nejakeho chemika, ale jedna se smes i velmi slozitych chemickych struktur vcetne napr porfyrinu. Predstava, ze se neco takoveho v takove koncentraci ziska tlakem a teplem treba z metanu, nebo formaldehydu, zni trochu blahove.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: A co ropa?

Dominik Březina,2019-08-22 19:07:12

Četl jsem článek o pokusech vyrobit syntetický benzín a byl tam tento obrázek https://img.mf.cz/559/825/4-ediesel.jpg kde jakože stačí CO2 + H2, vznikne jednoduchá ropa, ze které se frakční destilací vytáhne benzín. Pochybuji, že by to šlo využít v praxi, ale pokud to funguje v laboratorních podmínkách, potom je otázka, zda někdy v dávné minulosti nemohlo něco podobného probíhat.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: A co ropa?

Michal Lichvár,2019-08-23 09:48:33

inými slovami, zázrak sa nekoná, pomer c12/c13 v rope zodpovedá tomu produkovanému fotosyntézou?

Aj keď ... prečítal som, pochopil som, že pri fotosyntéze lahšie absorbuje CO2 s uhlíkom C12. Čiže C13 je menej. Je pomer C12/C13 stabilný v atmosfére?

Nenašiel som ako vzniká Carbon13 ... pri explózií supernovy, či je tam nejaký proces ako pri C14?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: A co ropa?

Roman Sobotka,2019-08-23 19:47:02

Ano, jak pisete. Pomer izotopu v rope odpovida fotosynteze, ktera preferuje lehci izotop.
Ale na organicky puvod ropy je dalsi hromada dukazu, tohle jen jeden z mnoha. Napr ropa obsahuje dusikate slouceniny jako jsou pyroly a cele porfyrinove kruhy - pozustatek chlorofylu. Nemluve o kremicitych schrankach..

Izotopy nejsou muj obor, ale pomer izotopu v historii se dat asi pomerne presne urcit napr z bublinek vzduchu v jantaru. To by se melo dat dohledat. Tady je prace, ktera se tyka poslednich dob ledovych, zmeny v atmosfere jsou minimalni.

https://www.nature.com/articles/s41467-017-02691-x

O puvodu stabilnich izotopu nevim, ale predpokladam hvezdy.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: A co ropa?

Miroslav Gretschelst,2019-08-24 22:43:33

To by mě tedy zajímalo, jak se dostaly uhlovodíky na Titan? Že by taky působením fotosyntézy? Nebo jsou za tím geologické procesy?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: A co ropa?

Roman Sobotka,2019-08-24 23:49:17

Jednoduchych uhlovodiku je ve slunecni soustave hodne, nejenom Titan, ale i Saturn, Neptun, komety atd. Dokonce i mezihvezdny prostor ma dost uhlovodiku, a jsou zajimave teorie, kde se tam berou:

https://www.nature.com/articles/ncomms4054

Jenze to jsou vsechno jednoduche slouceniny, metan, propan, acetylen. Ale ropa ma 'tezkou' frakci, a takove latky, pokud vim, nikdo na Titanu, ani nikde jinde, nedetekoval. Ono by se to temer bralo jako dukaz zivota. Navic podminky na chladnych planetach, kde neni zadny kyslik, jsou silne redukcni. Zeme ma oxygenni atmosferu (diky fotosynteze), uhlovodiky oxiduji. Ostatne se predpoklada, ze puvodni atmosfera Zeme (Hadean, Archean) pred masivnim rozsirenim zivota (fotosyntezy) obsahovala hodne metanu, a urcite i nejaky ten propan. A taky hodne CO2 (~25%), kampak se asi podel...

Odpovědět


Re: Re: A co ropa?

Jan Krásenský,2019-08-22 14:14:24

Takže lze o ropě i metanu hovořit jako o obnovitelných zdrojích?

Odpovědět


Re: Re: A co ropa?

Marek Zelenka,2019-09-02 14:39:20

Dominik Březina: Mechaniku tvorby ropy a zemního plynu abiotickým způsobem vysvětlil Mendělejev už někdy před více jak 100 lety. Podle něj se jednoduše vodní masa dostává trhlinami na mořském dně do magmatických procesů, kde ve formě páry za asistence tlaků a teplot působících na karbidy kovů vznikají uhlovodíky v pevném i plynném skupenství, neustále. Starší ložiska jsou pravděpodobně jen "kontaminována" tzv. biomarkery, životem, který vznikl v okolí takových procesů. Tedy v geologických procesech může jednoduše vznikat jak vodík, tak uhlovodíky. Vodíková jezera na Sibiři, která se objeví zničeho nic uprostřed lesů a mají průměr až 4-5 km jsou dobře známa.

Navíc abiotický vznik uhlovodíků se běžně daří prokázat v laboratoři, biotický vznik je zatím neprokazatelná teorie, která jen šermuje jakýmsi časem, ve kterém se tento zázračný proces kdysi dávno odehrál :-)

Odpovědět


Re: Re: A co ropa?

Pavol Hudák,2019-09-04 16:40:00

Abioticky vznik velkeho mnozstva uhlovodikov a dalsich zloziek ropy by mohol tiez nejak suvisiet so vznikom zivota. Skuma to niekto?

Odpovědět

Gerda to ví, ale karavana jede dál...

Petr V,2019-08-21 22:57:54

a jde jen o zelený kšeft, nic jiného. Bez něj by muselo začít smysluplně pracovat hromada lidí...

Odpovědět


Re: Gerda to ví, ale karavana jede dál...

Jarda Votruba,2019-08-22 07:22:08

nezačalo. Kde nic není, ani čert nebere.
Jak chcete po dnešním absolventovi humanitárních a příbuzných oborů, aby vytvořil nějakou hodnotu?
A že jich je. Jen u nás v práci jich pracuje několik u pásu a skládá krabice. Na nic jiného je dát nemůžeme.

Odpovědět

Olivín, metan a klima...

Ladislav Strnad2,2019-08-21 22:16:02

Tohle je teda dost velkej průšvih. Jestli se to dozví Gerda, která ví všechno a taky že metan přispívá ke klimatické katastrofě, tak ty olivíny geologům zakáže! :-)

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni














Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace