Ændringer i isvolumen kontrollerer havbundens methanemissioner

Indlandsisens dynamik fra fortiden forårsagede sandsynligvis fejlbevægelser i jordskorpen, resulterer i udslip af metan fra havbunden i ~1200 m vanddybde ud for Svalbard, en øgruppe i det norske Arktis.

"Vores resultater viser lignende mønstre over de sidste to istider, fra 160, 000 år siden til i dag. De nye data tyder på en sammenhæng mellem skiftende kontinentale isvolumener og dybhavsmetanudledning i Arktis, siger Tobias Himmler, forsker ved Norges geologiske undersøkelse (NGU) og hovedforfatter af undersøgelsen.

Havbunds- og undervandsprøver afslører fortiden

Forskere fra NGU og Center for Arctic Gas Hydrate, Miljø og klima (CAGE) ved UiT Norges arktiske universitet i Tromsø; deltaget i to forskningsekspeditioner i forbindelse med dette projekt i sommeren 2016.

Under den første ekspedition ombord på forskningsfartøjet G.O. Sars, prøver blev indsamlet fra havbunden ved Vestnesa-ryggen ud for det vestlige Svalbard på ~1200 meters vanddybde ved hjælp af det fjernbetjente køretøj (ROV) Æegir 6000.

En anden ekspedition til samme sted fandt sted nogle uger senere ombord på forskningsfartøjet Maria S. Merian, medbringer MARUM-MeBo70 dybhavsboreriggen. Denne gang, forskere var i stand til at opnå flere 10+ m lange sedimentkerner til yderligere undersøgelse.

Seep-carbonater blev opsamlet fra havbunden ved hjælp af ROV'en, mens der også blev fundet flere i MeBo-kerneprøverne taget fra under havbunden.

Nedsivningskarbonaterne var et resultat af den sedimentcementering, der opstod, da metan vandrede op fra dyb nede og blev oxideret af metanforbrugende mikrober nær havbunden.

"Seep-karbonater tjener som geologiske arkiver over tidligere havbunds methanemissioner, siger Himmler.

Flere episoder af metan-emission afsløret

Efter at have målt mængderne af radioaktive isotoper uran og thorium fundet i sive carbonater, forskere ved British Geological Survey var i stand til at beregne alderen på karbonatstykkerne. Disse data afslører tre separate 10, 000- til 20, 000 år lange episoder med metan-emission i løbet af de sidste 160, 000 år. Metan blev frigivet, da tykke iskapper rykkede ind for at dække Svalbard og Barentshavet. og senere efter at isen aftog.

"Under indlandsisens vækst, den ekstra vægt af isen presser jordskorpen nedad. Efter isens smeltning, skorpen rejser sig igen. Vores data tyder på, at metan ud for det vestlige Svalbard primært udgik fra havbunden, når indlandsisens bevægelser aktiverede forkastninger. Hvor meget metan blev der udledt, imidlertid, vi ved det ikke, " forklarer Himmler.

Tidligere forskning har vist, at metan-emissioner har fundet sted konsekvent siden sidste istid, begynder omkring 23. 000 år siden. Forskere fra NGU og CAGE har nu formået - bogstaveligt talt - at bore længere tilbage i tiden ved hjælp af MARUMs MeBo70 havbundsborerig. De borede carbonatprøver afslører, at der har været mindst to ældre episoder med metan-emission i fortiden, mellem omkring 160, 000 til 133, 000 år og 50, 000 til 40, 000 år siden.

"Iskappens dynamik er en ny faktor, når man betragter de naturlige drivkræfter for dybhavsmetanfrigivelse i Arktis, siger Tobias Himmler.

Forskningsprojektet "Norwegian margin fluid systems and methane-derived carbonate crusts" (NORCRUST) er finansieret af det norske forskningsråd gennem Petromaks2-programmet. NORCRUST ledes af NGU i samarbejde med CAGE, MARUM-Center for Havmiljøvidenskab, og British Geological Survey.