Sonne号甲烷水合物喷发事故

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研究船Sonne号上的甲烷水合物喷发事故,将一次海床取样变成了致命的连锁反应。视频抓斗被推入一处覆盖着蠕虫的水合物矿床,却毫无阻碍地穿透下去;气体从开口处喷涌而出,吞没设备,并使其金属钳爪横扫船尾。一名挪威国家石油公司的技术员死亡。这起事故使不稳定的海床本身立刻成为威胁,也迫使研究人员改变调查方式。

覆盖蠕虫的水合物取样

危机始于研究人员检查一片遍布贻贝与扭动蠕虫的海床。蠕虫似乎在捕食贻贝——它们的颚从体内射出,撕下的碎片随后消失在管状身体里。成群动物下方有白色甲烷冰,尽管监视器已无法清楚显示它。气泡穿过沉积物上升,夹带着细小、闪烁的水合物碎片。因此,表面上丰富的生命掩盖了一层不稳定的地质层,而研究人员试图对其取样时,隐藏的状况便显露出来。

博尔曼发出信号后,海床朝摄像机逼近。画面一度让人觉得蠕虫正朝设备升起;随后,抓斗的铁钳爪进入甲烷层并闭合,屏幕变黑。控制面板上的数字飞快转动。抓斗穿透了海床,正在下沉;海床没有出现预期阻力,这一情况令人警觉。博尔曼下令将抓斗拉起。操作员反向推动操纵杆,抓斗开始上升,钳爪仍紧紧闭合。

摄像机显示了扰动的规模——一个巨大的洞口已经形成,膨胀的气泡从内部汹涌而出,一股气流撞上抓斗并将其吞没。随之而来的湍流让画面消失。取样设备不只是采集了材料;它的穿透还打开了一条通道,让气体得以逸出。

甲板上的喷发

危险很快便从海床转移到了船上。研究船Sonne号加速至全速时,海面开始冒泡,白色块状物冲出水面。缆绳发出一声闷响后绷紧,两名挪威国家石油公司的技术员站在船尾的A形架下方,向下望去。大副朝他们跑去,警告他们赶紧离开危险区域。此时多件事情同时发生——泡沫翻涌的喷泉吞没船尾,视频抓斗则升出水面。喷发的力量压低了船尾;随后,抓斗的金属钳爪横向摆动,从空中朝船只上层甲板扫去。

一名技术员扑倒在地。另一人僵在原地,随后向后退时绊了一跤。大副冲上前想把他拉到安全处,但钳爪击中这名技术员,将他抛到甲板上。约翰森和伦德朝一动不动的男子跑去,但大副叫他们不要碰他。博尔曼随后确认,这名技术员在撞击中死亡。从受控的取样作业骤然转变为甲板上的致命紧急状况,表明扰动海床所造成的后果,顷刻之间便能波及在上方工作的人。

事故揭示的问题

事后,博尔曼将这起事件描述为一次喷发——抓斗穿入水合物层二十多米后,气体才涌出。此前估计水合物层的厚度至少有七十至八十米,但突破发生后,博尔曼对这一估计作了保留。抓斗下沉、屏幕上出现的巨大气泡,以及吞没设备的气体,都表明矿床的状况并非仅仅是理论上的隐忧。取样失败暴露出厚厚一层水合物中存在一个不稳定的开口。

研究人员还考虑了甲烷释放可能造成的更广泛后果。博尔曼谈到,大规模喷发可能会降低海水密度,低到足以使船只沉没;他还指出,在百慕大、佛罗里达和哥斯达黎加之间的区域曾发生过大规模喷发。他将此作为有待调查的解释,而非研究船Sonne号事故已获证实的原因。因此,这一事件拓宽了调查范围——危险并不局限于一种棘手的生物或一件受损仪器,也可能涉及更大尺度上的气体与水的运动。

方法改变,问题仍未解决

博尔曼决定,下一次取样将使用高压取芯器,而不再使用抓斗,因为这样更安全。取芯器能够在维持温度和压力的条件下保存沉积物、水合物、孔隙水及当地生物,避免失败的取样尝试所造成的突然扰动。此后,团队成功采集了十二支岩芯,没有再发生事故。他们将密封的取样管直立存放在步入式冷冻室中,但无法在船上分析这些材料;分析需要使用GEOMAR深海模拟舱,以重现适当条件。

这起事故也加深了博尔曼对研究目的及其控制方式的疑虑。这个项目之所以启动,是因为挪威国家石油公司发现了一种蠕虫,而工业界眼下关心的是如何清除这个被视为问题的生物。博尔曼警告说,蠕虫可能并非真正的危险来源——如果根本原因在别处,那么解决蠕虫问题反而可能让情况恶化。船上的死亡事件使这一警告更具分量。这次喷发并不能证明不稳定是由蠕虫造成的,却表明使用不合适的干预手段进行调查,本身也可能造成严重后果。事件并未解答核心科学问题,却改变了研究人员继续追查该问题时所面临的实际条件。