維也納大學地質學系的一項開創性研究,揭示了遍佈全球的「仙女圈」——這些地表呈現圓形裸露或植被稀疏的區域——與地球深處的天然氫氣滲漏之間存在著深刻聯繫。這項發表於《地質學》期刊的研究,不僅解開了這些神秘地貌的形成謎團,更為尋找永續能源開闢了新視野。
數十年來,科學家們觀察到仙女圈會釋放天然氫氣,暗示著地表之下蘊藏著氫氣儲藏庫。然而,這些圓形窪地的形成過程及其與地下氫氣源的關聯性,一直是個難解的課題。過往的理論曾指向白蟻活動或植物間的競爭性生長模式,但均未能提供全面性的解答。
此次研究團隊運用先進的地質力學電腦模擬技術,成功模擬了氣體與地下水在土壤沉積物中的複雜交互作用。模擬結果顯示,當來自地底深處的天然氫氣滲入飽含水分的沉積層時,會將地下水擠壓抬升,導致地表輕微隆起。隨著氫氣滲流停止,壓力下降,土壤便會發生壓縮和沉降,進而形成仙女圈特徵性的窪地。研究人員將此過程比喻為烘焙舒芙蕾,氣體壓力導致結構膨脹,壓力釋放則引起塌陷。
更關鍵的是,研究發現仙女圈的尺寸與其地下氫氣源的壓力及深度之間存在直接關聯。地表上較大且較深的仙女圈,可能指示著更深層、壓力更高的天然氫氣儲藏。這項發現極具價值,因為天然氫氣,又稱「白色氫」或「金色氫」,是一種碳足跡微乎其微的能源,被視為未來永續能源轉型的潛力股。能源產業對此高度關注,因其相較於其他生產方式各異的氫氣形式,展現了更環保的優勢。
維也納大學地質學系副主任伯恩哈德·格拉澤曼教授形容此為「真正的突破」,並指出仙女圈「未來可能成為尋找地下天然氫氣源的天然路標」。首席研究員馬丁·舍普弗博士強調,在進行昂貴鑽探作業前,深入理解仙女圈的形成機制及其與氫氣儲量的關聯至關重要。儘管這項研究為能源勘探提供了革命性的視角,但科學家們也指出,未來仍需進一步納入不同土壤類型、模擬氣體間歇性排放,並探討化學反應在沉降過程中的作用,以更全面地闡釋這些自然現象。
總體而言,這項研究不僅深化了我們對地球地質過程的理解,更為人類社會邁向更潔淨、更永續的能源未來,提供了一條由大自然精心標示的清晰路徑。仙女圈的奧秘,正引導我們走向一個更具覺知與責任的能源新紀元。