Vulkaner og gletsjere kombineres som stærke metanproducenter

Store mængder af den potente drivhusgas metan frigives fra en islandsk gletsjer, videnskabsmænd har opdaget.

En undersøgelse af Sólheimajökull-gletsjeren, som strømmer fra det aktive, den isdækkede vulkan Katla, viser, at der hver dag i sommermånederne frigives op til 41 tons metan gennem smeltevand. Dette svarer nogenlunde til den metan, der produceres af mere end 136, 000 bøvsende køer.

Den Lancaster universitetsledede forskning, som er med i Videnskabelige rapporter , er det første publicerede feltstudie, der viser metanfrigivelse fra gletsjere i denne skala.

"Dette er en enorm mængde metan, der går tabt fra gletsjersmeltevandsstrømmen til atmosfæren, " sagde Dr. Peter Wynn, en glacial biogeokemiker fra Lancaster Environment Center og tilsvarende forfatter til undersøgelsen. "Det overstiger i høj grad det gennemsnitlige metantab fra ikke-glaciale floder til atmosfæren, der er rapporteret i den videnskabelige litteratur. Det konkurrerer med nogle af verdens mest metanproducerende vådområder; og repræsenterer mere end tyve gange den kendte metan-emission fra alle Europas andre vulkaner tilsammen. ."

Dr. Wynn tilføjede:"Metan har et globalt opvarmningspotentiale, der er 28 gange så stort som kuldioxid (CO2). Det er derfor vigtigt, at vi kender til forskellige kilder til metan, der frigives til atmosfæren, og hvordan de kan ændre sig i fremtiden.

"Der har været mange spekulationer om, hvorvidt gletsjere kan frigive metan eller ej. Glaciernes senge indeholder den perfekte cocktail af betingelser for metanproduktion - mikrober, lavt iltindhold, organisk stof og vand - sammen med en uigennemtrængelig kappe af is på overfladen, der fanger metanen under.

"Imidlertid, ingen har undersøgt dette grundigt i marken før, og dette er det stærkeste bevis endnu på, at gletsjere frigiver metan."

Undersøgelsen kommer ud af ph.d. forskning udført af Dr. Rebecca Burns, da hun var færdiguddannet forsker ved Lancaster University gennem Center for Global Eco-innovation, delfinansieret af Den Europæiske Fond for Regionaludvikling.

Dr. Burns tog vandprøver fra kanten af ​​smeltevandssøen foran Sólheimajökull-gletsjeren og målte metankoncentrationerne, sammenligne dem med metanniveauer i nærliggende sedimenter og andre floder, for at sikre, at metanen ikke blev frigivet fra det omgivende landskab.

"De højeste koncentrationer blev fundet på det punkt, hvor floden dukker op fra under gletsjeren og kommer ind i søen. Dette viser, at metanen skal stamme fra under gletsjeren, "Dr. Wynn forklarer.

Ved hjælp af et massespektrometer, som identificerer metanens unikke 'fingeraftryk', forskerne opdagede, at metanen kommer fra mikrobiologisk aktivitet ved gletsjerens bund. Men der er stadig en forbindelse med vulkanen.

"Vi tror, ​​at mens vulkanen ikke producerer metan, det giver de betingelser, der tillader mikroberne at trives og frigive metan til det omgivende smeltevand, "Sagde Dr. Wynn.

Normalt når metan kommer i kontakt med ilt, kombineres det og danner CO2, så metanen forsvinder effektivt. På en gletscher, smeltevand rigt på opløst ilt får adgang til ismassens bund og omdanner eventuel metan til kuldioxid.

"Forståelse af den sæsonbestemte udvikling af Sólheimajökulls subglaciale dræningssystem og hvordan det interagerer med Katla geotermiske område var en del af dette arbejde", sagde professor Fiona Tweed, en ekspert i gletsjerhydrologi ved Staffordshire University og medforfatter til undersøgelsen.

Ved Sólheimajökull når smeltevandet når gletsjerlejet, det kommer i kontakt med gasser produceret af Katla-vulkanen. Disse gasser sænker iltindholdet i vandet, hvilket betyder, at noget af den metan, som mikroberne producerer, kan opløses i vandet og transporteres ud af gletsjeren uden at blive omdannet til CO2.

Dr. Hugh Tuffen, en vulkanolog ved Lancaster University og medforfatter på undersøgelsen, sagde:"Varmen fra vulkanen Katla kan i høj grad fremskynde dannelsen af ​​mikrobiel metan, så faktisk kunne man se Katla som en kæmpe mikrobiel inkubator.

"Forskere har også for nylig opdaget, at Katla udsender enorme mængder CO2 - det er i top fem globalt set med hensyn til CO2 -emissioner fra vulkaner - så Katla er bestemt en meget interessant, meget gasfyldt vulkan."

"Både Island og Antarktis har mange isdækkede, aktive vulkaner og geotermiske systemer, " sagde Dr. Burns. "Den nylige rapport fra International Panel on Climate Change (IPCC) fremhæver, at de nuværende baner indikerer, at global opvarmning sandsynligvis vil nå 1,5oC mellem 2030 og 2052, med størst opfattet klimafølsomhed på højere breddegrader. Hvis metan produceret under disse iskapper har et middel til at undslippe, når isen bliver tyndere, der er en chance for, at vi kan se kortsigtede stigninger i frigivelsen af ​​metan fra ismasser i fremtiden."

Andri Stefánsson, Professor i hydrotermisk geokemi ved Islands Universitet, som ikke var involveret i undersøgelsen sagde:"Disse resultater giver vigtige og nye oplysninger om oprindelsen og strømmene af metan på Jordens overflade og betydningen af ​​denne drivhusgas for atmosfæren fra sådanne systemer.

Imidlertid, forskerne advarer om, at det stadig er uklart, hvordan disse virkninger vil forløbe. De mener, at selvom der kan være en kortvarig stigning af metan frigivet, mens gletsjeren smelter og tynder ud, på lang sigt kan processen være selvbegrænsende, da sammen med andre årsager, uden isen er betingelserne for metanproduktion fjernet.