泡泡冰

生活科學趣談

這個奇特的景觀位於加拿大 Banff 國家公園的 Vermilion Lakes,這些泡泡冰是湖底釋放出來的甲烷氣泡在上升過程中被凍結在冰中,那麼為何唯獨氣泡上湧處會結白色的冰,而周圍卻是清澈的呢?

methane_gas1

Vermilion Lakes 位於永凍層,永凍層的上層在夏季會融化,下層則仍處於冰凍狀態。由於有機物在缺氧情況下分解時會產生沼氣,其中的主要成分就是甲烷,所以它能以氣泡的形態被釋放出來,或是在冬天時被封存在冰中

若是在極大壓力下,則會形成氣水化合物「甲烷氣水包合物(Methane clathrate)」的形態,也就是俗稱的”可燃冰”

這處會產生泡泡冰的 Vermilion Lakes 是 Bow River 在流經 Banff 市中心時所形成的湖泊,在夏天時有冰河融化的雪水將凍土層的上層解凍,這時從湖底釋出的沼氣是以氣體的形式從湖面逸出。在冬天時湖面則會結凍,由於湖水是從表面開始往下結凍,這時從湖底逸出的甲烷就會被湖面的冰層擋住而形成一團氣泡,如果這團氣泡的體積不是很大,就會被湖面往下延展的清澈冰塊所包圍而形成一個白色的圓盤。如果這個圓盤在底部還沒被冰塊封住之前還能持續有氣體注入,那麼這根白色的氣體柱就會繼續往下延伸下去。至於連續圓盤彼此間隔堆疊的情形,則是圓盤底部被透明冰塊封住一段時間後,才又有氣體堆積在上一個圓盤的正下方,持續這樣的斷斷續續冒泡與結冰的過程,一片片嵌入冰塊中像是圓形夾心餅乾的樣貌於是被形塑出來,就會形成泡泡冰這種奇特的景觀了

methane_gas2