Vječni plamen u slapu

U šumi kraj Buffala, u udubini iza malog slapa, gori plamen koji se može zapaliti upaljačem. Ako se ugasi, vjetrom ili vodom, može se opet zapaliti. Odakle plin dolazi, znanstvenici su tek nedavno pokušali odgovoriti.

Ukratko

U parku Chestnut Ridge u državi New York, iza malog slapa, iz stijene izlazi prirodni plin koji se može zapaliti, pa ondje gori mali plamen koji često nazivaju vječnim.
Istraživanje objavljeno 2013. pokazalo je da je plin neobičan: oko 35 posto čine etan i propan, što je možda najviše među poznatim prirodnim izvorima plina.
Plin dolazi iz škriljevca Rhinestreet, koji leži oko 400 metara ispod površine i do površine stiže kroz rasjede.
Zagonetka je što taj škriljevac nije dovoljno vruć da bi, prema uobičajenom objašnjenju, proizvodio plin, a plin ipak neprestano izlazi.

Većina prirodnih plamenova koji gore u prirodi, kao što su oni iznad ležišta nafte, vezana je uz duboke i vruće slojeve. Plamen u parku Chestnut Ridge to nije. Gori iza malog slapa, u šumskom jarku, nedaleko od velikog grada.

Plamen iza vode

Slap leži u Chestnut Ridgeu, županijskom parku u okrugu Erie, jugoistočno od Buffala. U stijeni iza slapa nalazi se mala udubina iz koje izlazi plin. Zapali li se, gori plamen. Voda ga katkad ugasi, pa ga treba ponovno zapaliti. Časopis Physics Today 2013. navodi da gori možda tisućama godina, ali je to procjena, a ne izmjerena starost.

Do 2013. izvor plina nije bio utvrđen. Istraživanje koje je predvodio Giuseppe Etiope iz talijanskog Državnog instituta za geofiziku i vulkanologiju, zajedno s Agnieszkom Drobniak i Arndtom Schimmelmannom sa Sveučilišta Indiana te Marijom Mastalerz iz Geološkog zavoda Indiane, uzelo je uzorke plina i usporedilo ih s plinom iz obližnjih bušotina. Financiralo ga je američko Ministarstvo energetike. Rad je objavljen u časopisu Marine and Petroleum Geology.

Neobičan sastav

Prirodni plin većinom je metan. U uzorku iz slapa oko 35 posto plina čine etan i propan, pa autori navode da je to možda najveći udio među poznatim izvorima prirodnog plina te vrste. Prema sastavu je plin povezan s škriljevcem Rhinestreet, slojem iz gornjeg devona dubokim oko 400 metara, a do površine dolazi kroz prolaze povezane s rasjedima nastalima tektonskom aktivnošću.

Sveučilište Indiana u priopćenju navodi da su istraživači na istom mjestu pronašli i brojne mikropropuštanja plina, koja očito dolaze iz istog izvora.

Zašto je to zagonetno

Uobičajeno objašnjenje glasi da toplina razgrađuje organske molekule u škriljevcu i tako nastaje plin. Škriljevac Rhinestreet na tom je mjestu, međutim, plitak i prema istraživačima nije dovoljno vruć da bi razgradio ugljikove spojeve. Ipak plin neprestano izlazi. Schimmelmann je za Physics Today rekao da bi, ako plin na takav način prirodno nastaje i drugdje, resursa plina u škriljevcu bilo više nego što se mislilo.

Autori zato otvaraju mogućnost da se plin tamo stvara i uz neki drugi proces, nešto što ga proizvodi i na nižim temperaturama. Što bi to moglo biti, rad ne utvrđuje. Istraživači su iste godine u priopćenju naglasili da je stvar u razvoju.

Što to znači izvan parka

Etiope i suradnici ističu da bi takva mikropropuštanja, ako su česta, mogla znatno pridonositi količini metana u atmosferi. Prema priopćenju, prirodni izvori metana čine otprilike trideset posto ukupnih emisija metana u atmosferu, a prirodna propuštanja plina drugi su najveći prirodni izvor, iza močvara.

Istraživači su u istom priopćenju spomenuli da su u Pennsylvaniji, u parku Cook Forest, pregledali još jedan vatreni krug i utvrdili da to nije prirodno propuštanje, nego curenje iz napuštene bušotine. Ta razlika pokazuje kako se pravo prirodno propuštanje razlikuje od ljudskog onečišćenja.

Dokazi za i protiv

Plin potječe iz plitkog, hladnog škriljevca, uz neki poseban proces

U prilog: Sastav plina i usporedba s bušotinama upućuju na škriljevac Rhinestreet na oko 400 metara dubine.
U prilog: Škriljevac na tom mjestu nije dovoljno vruć za uobičajeno stvaranje plina, a plin ipak izlazi, što upućuje na neobičan proces.
Protiv: Rad ne utvrđuje koji bi to proces bio, pa je ta mogućnost za sada samo pretpostavka.
Protiv: Plin se mogao nakupiti u prošlosti, pa dugotrajno izlaženje ne dokazuje da se stvara upravo sada.

Plin dolazi iz dubljih i toplijih slojeva

U prilog: To je uobičajeno objašnjenje za većinu ležišta plina, u kojima toplina razgrađuje organsku tvar.
U prilog: Rasjedi mogu plin iz dubine odvesti do površine.
Protiv: Sastav plina povezan je s bušotinama iz škriljevca Rhinestreet, a ne s dubljim slojevima.
Protiv: Plitki škriljevac nije dovoljno vruć, pa uobičajeno stvaranje plina na tom mjestu nije moguće.

Kronologija

9. svibnja 2013.: Sveučilište Indiana objavljuje rezultate istraživanja plamena i plina.
14. svibnja 2013.: Časopis *Physics Today* piše o istraživanju.

Ključne osobe

Giuseppe Etiope: Talijanski geolog, voditelj istraživanja plina u Chestnut Ridgeu.
Arndt Schimmelmann: Geolog sa Sveučilišta Indiana, koautor rada.
Agnieszka Drobniak: Geologinja sa Sveučilišta Indiana, koautorica rada.

Što se zna

Slap leži u parku Chestnut Ridge u okrugu Erie u državi New York.
Oko 35 posto plina čine etan i propan.
Plin dolazi iz škriljevca Rhinestreet iz gornjeg devona, oko 400 metara dubokog, kroz rasjede.
Škriljevac na tom mjestu nije dovoljno vruć da bi, prema uobičajenom objašnjenju, proizvodio plin.
Na istom su mjestu pronađena brojna mikropropuštanja plina iz istog izvora.