science >> Wetenschap >  >> Natuur

Koepels van bevroren methaan kunnen waarschuwingssignalen zijn voor nieuwe blow-outs

500m breed en 10m hoog, de methaankoepels op de bodem van de Noordelijke IJszee bevatten enorme hoeveelheden methaan. Illustratie:Pavel Serov/CAGE Credit:Pavel Serov/CAGE

Verschillende methaankoepels, zo'n 500 meter breed, zijn in kaart gebracht op de bodem van de Noordelijke IJszee. Het kunnen tekenen zijn van binnenkort te gebeuren methaanuitzettingen die eerder enorme kraters hebben veroorzaakt in een nabijgelegen gebied.

De resultaten zijn gepubliceerd in PNAS .

"Elk jaar gaan we met ons onderzoeksschip terug naar de koepel, en elk jaar ben ik benieuwd of een van deze koepels een krater is geworden, " zegt hoofdauteur van de studie Pavel Serov, Promovendus bij CAGE bij UiT The Arctic University of Norway.

Deze koepels zijn de hedendaagse analogie van wat wetenschappers denken dat voorafging aan de kraters die in het nabije gebied werden gevonden, die onlangs werden gemeld in Wetenschap . De kraters werden gevormd toen de ijskap zich terugtrok uit de Barentszzee tijdens de deglaciatie zo'n 12.000 jaar geleden.

Destijds, 2 km dikke ijslaag geladen wat nu de oceaanbodem is met zwaar gewicht. Onder de ijskap werd het methaan opgeslagen als hydraat, een vaste vorm van bevroren methaan.

"Wij geloven dat een stap voordat de kraters ontstaan, je krijgt deze koepels. Het zijn bergen hydraten, technisch noemen we ze gashydraatpingo's. Het zijn met hydraat en methaan verzadigde overblijfselen van de laatste ijstijd. Ze zijn nog niet ingestort. En de reden is een kwestie van krappe marges", stelt Serov.

20 meter van de rand van instorting

Het koepelgebied bevindt zich op de bodem van de Noordelijke IJszee, net ten noorden van de kraters. Het is dieper, maar niet veel. De koepels bevinden zich zo'n 20 meter dieper. In wezen zorgt de hoogte van het Buckingham Palace ervoor dat deze methaankoepels het gas niet uitblazen en kraters worden.

"Hydraten zijn stabiel bij lage temperaturen en onder hoge druk. Dus, de druk van 390 meter water erboven houdt ze momenteel gestabiliseerd. Maar het methaan borrelt uit deze koepels. Dit is eigenlijk een van de meest actieve methaansijpelingssites die we in de Noordelijke IJszee in kaart hebben gebracht. Sommige van deze methaanfakkels reiken bijna tot aan het zeeoppervlak", zegt Serov.

Hij is terughoudend om te speculeren over hoeveel methaan er in de oceaan terecht kan komen als de koepels volledig en abrupt instorten. Het is ook niet mogelijk om te voorspellen wanneer het zal gebeuren. Maar elke sedimentkern die in het gebied wordt verzameld, zit vol met hydraten.

Dit is eigenlijk de eerste keer dat dergelijke koepels buiten de permafrostgebieden zijn gevonden.

Stabieler dan in permafrost

Hoe onstabiel deze koepels op de bodem van de Noordelijke IJszee ook zijn, ze zijn nog steeds stabieler dan de pingo's die worden aangetroffen in de onderzeese permafrost in het Canadese en Russische Noordpoolgebied.

"De gashydraatpingo's in permafrost worden gevormd vanwege de lage temperaturen. Maar de waterdiepte die gashydraten ondersteunt in onderzeese permafrost is slechts 40 tot 50 meter. Er is daar geen significante druk om ze onder controle te houden. permafrost op de zeebodem verslechtert constant en snel", merkt Serov op.

Ook al zijn ze stabieler dan de permafrost-pingo's, de koepels van de Barentszzee zijn op de grens van hun bestaan.

"Een relatief kleine verandering in de watertemperatuur kan deze hydraten vrij snel destabiliseren. We hadden eigenlijk heel veel geluk om ze op dit punt te observeren. En we zullen waarschijnlijk tijdens ons leven significante veranderingen aan deze koepels kunnen waarnemen."