| Resumen: | Hidratos de gás são compostos cristalinos, nos quais moléculas de gás são aprisionadas em cavidades poliédricas formadas por moléculas de água. Os mesmos ocorrem na natureza em sedimentos marinhos e em solos permanentemente congelados (permafrosts), onde as condições de altas pressões e baixas temperaturas os mantêm estáveis. Na margem continental brasileira, hidratos de gás (predominantemente metano) foram recuperados no Leque Deposicional do Amazonas (situado na região da foz/delta do Rio Amazonas). Vários estudos foram desenvolvidos, nos últimos anos, com o objetivo de estudar o comportamento da zona de estabilidade dos hidratos de metano (MHSZ, do inglês methane hydrate stability zone) em sedimentos marinhos e potenciais liberações de metano para o oceano. No entanto, o efeito de variações simultâneas da pressão e da temperatura sobre depósitos de hidratos de gás, em escalas de tempo de milênios, ainda é um campo a ser explorado. Esse trabalho teve como objetivo investigar, através de modelagem matemática e simulação numérica com o código TOUGH+HYDRATE, o comportamento de hidratos de metano no limite superior da MHSZ, no Leque Deposicional do Amazonas, submetidos a aumentos simultâneos da pressão (nível do mar) e da temperatura da água de fundo, desde o Último Máximo Glacial até o presente. Os resultados indicaram que, para 600 m de profundidade de água, a espessura da MHSZ diminuiu até que a mesma ficou ausente no modelo e, após, uma nova MHSZ se formou próximo ao topo do modelo. Para 650 e 700 m de profundidade de água, a espessura da MHSZ diminuiu, mas a MHSZ não deixou de existir nos modelos. Metano gasoso foi liberado para o oceano somente no modelo referente a 600 m de profundidade de água (em torno de 66 kg, entre cerca de 14.000 e 6.000 anos atrás).
Gas hydrates are solid crystalline compounds, in which gas molecules are trapped within polyhedral cavities formed by water molecules. In nature, they occur in permafrosts and within oceanic sediments, where the conditions of high pressures and low temperatures keep them stable. In the Brazilian continental margin, gas hydrates (predominantly methane) have been recovered on the Amazon Deep-sea Fan (in the Amazon River Delta region). Several studies have been developed recently, in order to investigate the methane hydrate stability zone (MHSZ) behavior of oceanic hydrates and potential methane releases into the ocean. However, the effect of simultaneous pressure and temperature variations on methane hydrate deposits, in millennia time scales, is still a field to be explored. This work aimed to investigate, through mathematical modelling and numerical simulation with the TOUGH+HYDRATE code, the response of methane hydrates within the feather edge of the MHSZ on the Amazon Deep-sea Fan, to simultaneous pressure and bottom water temperature increases, since the Last Glacial Maximum up to present days. The results indicated that, for 600 meters water depth (mwd), the thickness of the MHSZ decreased, the MHSZ disappeared in the model and then a new MHSZ developed close to the top of the model. For 650 mwd and 700 mwd, the MHSZ thickness decreased, but the MHSZ did not disappear in the models. Gaseous methane was released into the ocean only in the model for 600 mwd (approximately 66 kg, from 14.000 to 6.000 years before present). |
