Weten waar emissies plaatsvinden en waardoor ze worden veroorzaakt, brengt ons een stap dichter bij het kunnen voorspellen van de impact van de regio op het mondiale klimaat.

Het noordpoolgebied is een van de snelst opwarmende plekken op aarde. Naarmate de temperatuur stijgt, de eeuwig bevroren grondlaag, permafrost genoemd, begint te ontdooien, methaan en andere broeikasgassen vrijkomen in de atmosfeer. Deze methaanemissies kunnen de toekomstige opwarming versnellen, maar om te begrijpen in welke mate, we moeten weten hoeveel methaan mag worden uitgestoten, wanneer en welke omgevingsfactoren de afgifte kunnen beïnvloeden.

Dat is een lastige prestatie. Het noordpoolgebied strekt zich uit over duizenden kilometers, velen van hen zijn ontoegankelijk voor mensen. Deze ontoegankelijkheid heeft de meeste waarnemingen vanaf de grond beperkt tot plaatsen met bestaande infrastructuur - slechts een fractie van het uitgestrekte en gevarieerde Arctische terrein. Bovendien, satellietwaarnemingen zijn niet gedetailleerd genoeg voor wetenschappers om belangrijke patronen en kleinschalige omgevingsinvloeden op methaanconcentraties te identificeren.

In een nieuwe studie, wetenschappers met NASA's Arctic Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE), een manier gevonden om die kloof te overbruggen. in 2017, ze gebruikten vliegtuigen die waren uitgerust met de Airborne Visible Infrared Imaging Spectrometer-Next Generation (AVIRIS-NG), een zeer gespecialiseerd instrument, over een twintigtal vliegen, 000 vierkante mijl (30, 000 vierkante kilometer) van het Arctische landschap in de hoop methaanhotspots te detecteren. Het instrument stelde niet teleur.

"We beschouwen hotspots als gebieden met een overschrijding van 3, 000 delen per miljoen methaan tussen de sensor in de lucht en de grond, " zei hoofdauteur Clayton Elder van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië. "En we ontdekten 2 miljoen van deze hotspots boven het land dat we bestreken."

De krant, getiteld "Airborne Mapping onthult opkomende machtswet van arctische methaanemissies, " werd gepubliceerd op 10 februari in Geofysische onderzoeksbrieven .

Binnen de dataset, ontdekte het team ook een patroon:de methaanhotspots waren meestal geconcentreerd binnen ongeveer 40 meter van staande watermassa's, zoals meren en beken. Na de 44-yard mark, de aanwezigheid van hotspots werd geleidelijk schaarser, en op ongeveer 300 meter van de waterbron, ze vielen bijna helemaal af.

De wetenschappers die aan deze studie werken, hebben nog geen volledig antwoord op de vraag waarom 44 yards het "magische getal" is voor het hele onderzoeksgebied, maar aanvullende onderzoeken die ze ter plaatse hebben uitgevoerd, bieden enig inzicht.

"Na twee jaar grondonderzoek dat in 2018 begon op een locatie in een meer in Alaska met een methaanhotspot, we vonden abrupt ontdooien van de permafrost direct onder de hotspot, "zei ouderling. "Het is die extra bijdrage van permafrostkoolstof - koolstof die al duizenden jaren bevroren is - die in wezen bijdraagt ​​aan voedsel voor de microben om op te kauwen en in methaan te veranderen terwijl de permafrost blijft ontdooien."

Wetenschappers krabben slechts aan de oppervlakte van wat mogelijk is met de nieuwe gegevens, maar hun eerste waarnemingen zijn waardevol. In staat zijn om de waarschijnlijke oorzaken van de verspreiding van methaanhotspots te identificeren, bijvoorbeeld, zal hen helpen om de uitstoot van dit broeikasgas nauwkeuriger te berekenen in gebieden waar we geen waarnemingen hebben. Deze nieuwe kennis zal de manier waarop Arctische landmodellen de methaandynamiek weergeven, verbeteren en daarmee ons vermogen om de impact van de regio op het wereldwijde klimaat en de wereldwijde gevolgen van klimaatverandering op het Noordpoolgebied te voorspellen.

Elder zegt dat de studie ook een technologische doorbraak is.

"AVIRIS-NG is gebruikt in eerdere methaanonderzoeken, maar die onderzoeken waren gericht op door de mens veroorzaakte emissies in bevolkte gebieden en gebieden met grote infrastructuur waarvan bekend is dat ze emissies veroorzaken, " zei hij. "Onze studie markeert de eerste keer dat het instrument is gebruikt om hotspots te vinden waar de locaties van mogelijke permafrost-gerelateerde emissies veel minder worden begrepen."