De klimaatopwarming van het Krijt leidde tot een aanzienlijke methaanuitstoot van de zeebodem, wat wijst op potentieel voor vergelijkbare destabilisatie van gashydraten onder moderne opwarming van de aarde. Een veldcampagne op het afgelegen Ellef Ringnes Island, Canadese Hoge Noordpool, ontdekte een verbazingwekkend aantal methaansijpelende heuvels in sedimenten uit het Krijt.

Sijpelheuvels zijn carbonaatafzettingen, vaak unieke fauna, die zich vormen op plaatsen waar methaan in de zeebodem lekt. Meer dan 130 werden gevonden voor meer dan 10, 000 vierkante kilometer van de Krijt-zeebodem. Ze deden zich voor in een zeer korte tijdsinterval onmiddellijk na het begin van de opwarming van de aarde in het Krijt, wat suggereert dat de opwarming het gas destabiliseerde en een grote hoeveelheid methaan vrijgaf. Aangezien methaan 20 keer de impact heeft van CO2 als broeikasgas, zo'n release zou de opwarming van de aarde in die tijd hebben kunnen versnellen. Deze ontdekking ondersteunt de bezorgdheid over mogelijke destabilisatie van moderne methaanhydraten.

Achtergrond

In 2009-2011 werd een veldcampagne gevoerd om de geologie van Ellef Ringnes Island in kaart te brengen. Ongeveer even groot als Jamaica, dit is een van de meest afgelegen en moeilijk toegankelijke eilanden in het Canadese Hoge Noordpoolgebied, en als zodanig was er niet veel bekend over de geologie. In 2009 werd een afgelegen, door helikopters ondersteund veldkamp opgericht. met een piek van 30 geowetenschappers die in 2010 vanuit het kamp werkten als onderdeel van het GEM-programma van de Geological Survey of Canada. het eiland, en zijn buurman Amund Ringnes Island, zijn vernoemd naar broers die de Noorse Ringnes-brouwerij hebben opgericht die de verkenning van de regio financierde die in de vroege jaren 1900 door Otto Sverdrup werd uitgevoerd

Als onderdeel van dit werk, Krista Williscroft, Stephen Grasby, en collega's van plan om vreemd spaghetti-achtig gesteente opnieuw te onderzoeken dat werd opgemerkt, maar de oorsprong niet begrepen, tijdens de eerste geologische kartering van het eiland in de jaren zeventig. Jaren later, een geoloog zag een exemplaar van deze functie op het bureau van zijn collega zitten en was geïntrigeerd door de spaghetti-achtige natuur. Chemische analyses onthulden dat dit een carbonaatgesteente was dat werd gevormd door de oxidatie van methaan, en de spaghettitextuur werd gevormd door fossiele buiswormen. Dit was kort na de eerste ontdekking van koude methaansijpelingen in de moderne oceanen en werd de eerste erkenning van dergelijke kenmerken in het geologische record. In dit geval, het was bekend dat het gevormd was tijdens het Krijt, de tijd van de dinosaurussen zwierven over de aarde, ongeveer 110 miljoen jaar geleden. Helaas, deze originele monsters zijn verloren gegaan, en gezien de afgelegen ligging, het was niet mogelijk om meer te winnen, verdere werkzaamheden beperken.

Methaan koude sijpelt

Methaankoude sijpelt zijn vergelijkbaar met de meer bekende zwarte rokers in die zin dat ze geïsoleerde ecosystemen vormen als oase in de diepe oceaan, maar zijn lagere temperaturen en vormen weg van mid-oceanische ruggen. Ze vormen zich op locaties waar natuurlijk methaangas in zeewater lekt. Microben oxideren dit methaan als energiebron en produceren carbonaatafzettingen als bijproduct. In de moderne wereld, deze sites worden gekenmerkt door een ongewone overvloed aan kokerwormen, tweekleppigen (mosselen), weekdieren, en andere dieren die overleven op de microbiële matten die daar groeien. In de rockplaat ze vallen op als zeer ongebruikelijke kenmerken die dit vreemde spaghetti-achtige uiterlijk hebben dat verband houdt met fossiele buiswormen en een overvloed aan andere fossielen. Omdat ze zich in diep water vormen, vallen ze ook op als resistente carbonaatheuvels in gesteente dat anders gemakkelijk geërodeerde schalie is.

Nieuwe ontdekking

In 2010 was het de bedoeling om de site die in de jaren 70 voor het eerst werd ontdekt, opnieuw te bezoeken. Het viel op als een kleine heuvel op het anders glooiende landschap van de arctische toendra. Vanaf deze plek was in de verte een andere heuvel te zien, die de verleidelijke mogelijkheid van een tweede site opriep. Wat hard lopen door dikke modder wierp zijn vruchten af ​​toen het werd bereikt, het onthullen van een andere fossiele methaansijpeling. Van daaruit was nog een heuvel te zien, enzovoort. Dit leidde tot meer dan vier weken sjokken van heuvel naar heuvel door modderige toendra, en de ontdekking van meer dan 130 methaanheuvels in de rotsplaat. Dit is nu een van de meest uitgebreide sites van deze functies die overal ter wereld bekend zijn, die meer dan 10 omvatten, 000 vierkante kilometer.

Implicaties

Een belangrijk kenmerk van deze ontdekking is de erkenning dat alle sijpelende heuvels gevormd zijn gedurende een zeer smal bereik van geologische tijd. Omdat ze ontstaan ​​door lekkage van methaan in zeewater, impliceert dit dat iets in die tijd een grote uitstoot van methaan in de oceaan veroorzaakte. De timing valt samen met een periode van opwarming van de aarde, en Williscroft en collega's suggereren dat het deze opwarming was die methaan vrijgaf dat bevroren was als methaanhydraten in de zeebodem, als een relatief plotselinge methaan "boer". Indien correct, dit heeft belangrijke implicaties voor de moderne opwarming van de Noordelijke IJszee. Soortgelijke bevroren methaanhydraten komen in hetzelfde arctische gebied voor als in het verleden, en opwarming van de oceaan en het vrijkomen van dit methaan is van groot belang, aangezien methaan 20x de impact heeft van CO2 als broeikasgas. Het vrijkomen van methaanhydraten is eerder gesuggereerd als een mechanisme om op hol geslagen kasgebeurtenissen te veroorzaken, terwijl opwarmende oceanen vastzittend methaan vrijgeven dat verdere opwarming veroorzaakt en meer methaan vrijgeeft. De uitgestrekte methaansijpelingen over het afgelegen arctische eiland Ellef Ringnes kunnen een waarschuwing uit het verleden zijn met betrekking tot de mogelijke gevolgen van de moderne opwarming van de Noordelijke IJszee.