science >> Wetenschap >  >> Natuur

Methaanhydraatdissociatie bij Spitsbergen niet veroorzaakt door klimaatverandering

Witte methaanhydraatlagen doorkruisen de sedimenten. Krediet:MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen; G. Bohrmann

Voor jaren, in de Noordelijke IJszee bij Spitsbergen zijn methaanemissies van de zeebodem waargenomen. Onderzoekers hebben voorgesteld dat de opwarming van zeewater door klimaatverandering verantwoordelijk is voor het vrijkomen van methaan, maar dit is niet bevestigd. Nutsvoorzieningen, een internationaal team meldt dat postglaciale stijging de meest waarschijnlijke oorzaak is van de afbraak van methaanhydraat. De studie is vandaag gepubliceerd in het internationale tijdschrift Natuurcommunicatie .

Methaanhydraten, ook bekend als ontvlambaar ijs, komen voor in veel regio's van de oceanen. Maar dit product van methaan en water vormt pas onder hoge druk bij lage temperaturen een vaste verbinding. Als de druk te laag is of de temperatuur te hoog, de hydraten vallen uiteen en het methaan komt als gas vrij van de zeebodem in de waterkolom. Spitsbergen kampt al enkele jaren met ernstige uitgassing. Is het methaan afkomstig van afgebroken methaanhydraten? Wat is de oorzaak van de dissociatie van de hydraten? Opwarming door klimaatverandering, of andere natuurlijke processen? Een internationaal team van wetenschappers heeft deze vraag nu kunnen beantwoorden. Ze hebben een rapport gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

"Onze onderzoeken tonen aan dat de stijging van de zeebodem in deze regio, veroorzaakt door het smelten van de ijsmassa's sinds het einde van de laatste ijstijd, waarschijnlijk de reden is voor het oplossen van methaanhydraat, die al duizenden jaren aan de gang is, " legt prof. dr. Klaus Wallmann uit, eerste auteur van de studie door GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel. "De regio is meer gestegen dan de zeespiegel is gestegen, het veroorzaken van een drukontlasting, zodat de methaanhydraten dissociëren bij de stabiliteitsgrens, ’ vervolgt Wallmann.

Voor hun onderzoeken de wetenschappers voerden expeditie MSM 57 uit met het Duitse onderzoeksschip Maria S. Merian, geleid door het Centrum voor Mariene Milieuwetenschappen aan de Universiteit van Bremen. Voor dit onderzoek is ook gebruik gemaakt van de mobiele boorinstallatie MARUM-MeBo70. "Met dit speciale apparaat, we voor het eerst in dit gebied lange sedimentkernen konden winnen, " legt hoofdwetenschapper prof. dr. Gerhard Bohrmann van MARUM uit. "In deze kernen, we hebben aanzienlijke hoeveelheden zoet water gevonden die afkomstig zijn van afgebroken hydraten, " gaat Bohrmann verder. De wetenschappers konden bewijzen dat dit proces 8 begon, 000 jaar geleden, en kan daarom niet worden toegeschreven aan de opwarming van de aarde van de afgelopen decennia.

De boor van de MeBo70 is doorgedrongen in een kalklaag die is geactiveerd in zachte sedimenten. Heldere aragoncementen vullen typisch de holtes van de zeecarbonaten. Krediet:MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen; G. Bohrmann

Naast de geochemische analyses, resultaten van een modelsimulatie van ijsverdeling in het noordpoolgebied sinds de laatste ijstijd werden gebruikt. "De resultaten laten zien dat de snelheid van isostatisch opstijgen op onze boorlocaties na het smelten de eustatische zeespiegelstijging gedurende de postglaciale periode overschreed, " legt prof. Bohrmann uit.

"Met andere woorden, het land is sneller en sterker gestegen naarmate de zeespiegel steeg, zodat de druk in het hydraatreservoir afnam en de hydraten uiteindelijk instabiel werden, " voegt prof. Wallmann toe. Dus, de wetenschappers beweren dat de dissociatie van hydraten door dit proces kan worden verklaard, vooral omdat de opwarming van het zeewater in diepe lagen van de oceaan nog laag is.

De onderzoeken bij Spitsbergen laten een methaanuitstoot zien die niet wordt veroorzaakt door klimaatopwarming. Verdere onderzoeksinspanningen op andere locaties zijn nodig om te onderzoeken of dit ook geldt voor andere delen van het noordpoolgebied of zelfs op de middelste breedtegraden.