Alasas nyeste søer bøvser metan

"Denne sø var her ikke for 50 år siden."

Katey Walter Anthony, en økolog ved University of Alaska-Fairbanks, dypper sin pagaj i vandet, mens hendes kajak glider hen over søen. "For år siden var jorden omkring tre meter højere, og det var en granskov," siger hun.

Big Trail Lake er en termokarst-sø, hvilket betyder, at den er dannet på grund af permafrost-optøning. Permafrost er jord, der forbliver frosset året rundt; permafrosten i det indre Alaska har også massive kiler af faktisk is låst inde i den frosne jord. Når den is smelter, kollapser jordoverfladen og danner et synkehul, der kan fyldes med vand. Således er en thermokarst sø født.

Walter Anthony er en forsker, der samarbejder med NASA's Arctic Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE) projekt. Hun studerer dannelsen af ​​disse termokarstsøer, og hvordan denne proces er forårsaget af og bidrager til Jordens skiftende klima.

"Søer som Big Trail er nye, de er unge, og de er vigtige, fordi disse søer er, hvad der kommer til at ske i fremtiden," forklarede hun.

De bøvser også metan – en potent drivhusgas – ud i atmosfæren.

Ved første øjekast ligner Big Trail enhver sø. Men se nærmere, og der er noget, der forstyrrer overfladen:bobler.

To ting sker, når permafrostlaget tøer op under søer:Mikrobiel aktivitet øges, og der dannes veje i permafrosten. Ved Big Trail Lake og andre termokarstsøer i Arktis fordøjer mikrober døde planter og andet organisk materiale i den tidligere frosne jord i en proces, der producerer kuldioxid og metan. Mere sjældent kan permafrost-optøning danne "skorstene" under søer, der tillader metan og andre gasser - tidligere fanget dybt under jorden - at undslippe. Denne udgivelse af "geologisk" metan finder sted ved Esieh Lake, en anden af ​​Katey Walter Anthony's ABoVE undersøgelsessteder. I alle termokarstsøer bobler gasserne op til søens overflade og slipper ud i atmosfæren.

"Ved Big Trail Lake er det som at åbne din fryserdør for første gang og give al maden i din fryser til mikrober, så de kan nedbrydes. Mens de nedbryder den, bøvser de metangas ud," siger Walter Anthony. Hun læner sig over og skubber sin pagaj ned i den svampede jord under vandet, hvilket får klynger af metanbobler til at bryde ud på overfladen.

Da søen fryser om vinteren, kan boblerne forhindre is i at dannes og skabe lommer af åbent vand, der fortsætter med at udsende metan hele sæsonen. I andre områder skaber metanboblerne frosne iskupler på overfladen af ​​søen.

"Når der først er dannet is på disse søer, vil de stigende metanbobler fryse ind i isen," forklarer Franz Meyer, chefforsker ved Alaska Satellite Facility i Fairbanks. Meyer er også en af ​​chefforskerne for NISAR, en fælles NASA- og ISRO-satellit, der skal studere vores planet. Et af instrumenterne, der vil være på NISAR, er en radar, der ligner det instrument, som ABoVE-holdet flyver over arktiske og boreale områder for at studere jorden, isen og søerne nedenfor.

"Disse bobler, som vi ser i isen, ændrer måden, radarsignalet interagerer med isoverfladen på," forklarer han. Radaren kan registrere ruhed - som fra frosne metanbobler - på overfladen af ​​jorden, is og vand nedenfor. Thermokarst-søer med høj ruhed eller flere bobler har en tendens til at have højere metan-emissioner sammenlignet med glatte søer. Ved at kombinere de luftbårne radardata med målinger indsamlet i felten kan forskerne vurdere, hvor meget metansøer, der udsender over en stor region.

Walter Anthony siger, at hun har noget at vise os og padler hen til det, der ligner et stykke affald:en plastikflaske på hovedet, der stikker op af vandet. Det er en metanopsamlingsanordning, siger hun og forklarer, at flasken fanger metan, når den bobler op gennem vandet. Walter Anthony drejer en ventil og samler en prøve af gassen i en mindre flaske, som hendes team vil analysere kemisk for at bestemme alderen og koncentrationerne af de forskellige gasser indeni.

Men der er en hurtigere måde at vide, om søen frigiver metan.

Walter Anthony opens the valve, lights a match, and holds it to the opening. A burst of flame ignites. She lets the flame burn for a few seconds and then turns off the valve. It's like a more extreme version of lighting a gas stove.

There are millions of lakes in the Arctic, but only the newer ones are releasing high amounts of methane. That's because most Arctic lakes are hundreds or thousands of years old. Those lakes used to be just like Big Trail Lake, but the microbes there have since run out of permafrost organic matter to decompose, and instead are emitting methane from more modern carbon sources. That means the older lakes are no longer emitting as much old methane.

"So what's a concern for the future, when we think about permafrost carbon feedback, are areas that are newly thawed," says Walter Anthony. Just like Big Trail Lake. + Udforsk yderligere

New technique uses radar to gauge methane release from Arctic lakes