Lodowce puszczają gazy

Emisje metanu z arktycznych mokradeł, wiecznej zmarzliny i wycieków geologicznych są dobrze znane. Jednak do tej pory rola wody z roztapiającego się lodowca w mobilizacji metanu była w dużej mierze pomijana.

Gabrielle Kleber i Leonard Magerl z The Arctic University of Norway w Tromsø (UiT, Norwegia) prowadzili badania Vallakrabreen, małego lodowca dolinnego w środkowej części Svalbardu, gdzie zmierzyli poziom metanu w źródłach wód gruntowych i rzece lodowcowej, czyli rzece utworzonej przez wody wypływające z lodowca.

Jak odkryli, zarówno źródła jak i rzeka przenoszą duże ilości metanu spod lodu do atmosfery. Stężenia metanu w rzece lodowcowej okazały się do 800 razy wyższe niż poziom równowagi atmosferycznej, przy czym szczytowe poziomy 3170 nanomoli odnotowano na początku sezonu topnienia.

Ten wcześniej nierozpoznany proces może przyczyniać się do globalnego ocieplenia.

Zaobserwowany metan nie był wytwarzany przez aktywność mikrobiologiczną pod lodem, jak wcześniej podejrzewano w innych środowiskach lodowcowych, ale pochodził ze źródeł termogenicznych - był uwięziony w starożytnych formacjach geologicznych regionu przez miliony lat.

„Spodziewaliśmy się zobaczyć trochę metanu w wodzie roztopowej, ale zmierzone przez nas stężenia były zaskakująco wysokie” - zaznaczyła Kleber. „Analiza izotopowa wykazała, że ten metan ma pochodzenie geologiczne i jest uwalniany, gdy lodowiec się cofa, a woda roztopowa z lodowca przesącza się przez pęknięcia w skale” - opisała.

Śledząc stężenia metanu w całym sezonie topnienia, naukowcy oszacowali, że sama rzeka lodowcowa Vallåkrabreen pomiędzy czerwcem a październikiem uwolniła do atmosfery około 616 kg metanu.

Stanowiło to 63 proc. całkowitej emisji metanu ze zlewni lodowca, a źródła wód gruntowych i uwalnianie się gazu w postaci bąbli przyczyniły się do reszty.

Magerl podkreśla znaczenie wody roztopowej w napędzaniu tych emisji: „Lodowce działają jak gigantyczne pokrywy, zatrzymując metan pod ziemią. Jednak w miarę topnienia woda przesącza się przez pęknięcia w podłożu skalnym, transportując gaz na powierzchnię. Można to postrzegać jako naturalny proces "szczelinowania" lub - jak to nazywamy - "szczelinowania lodowcowego"".

Badanie sugeruje, że podobne emisje mogą mieć miejsce w przypadku setek innych lodowców na Svalbardzie. Na archipelagu znajduje się ponad 1400 lodowców kończących się na lądzie, z których wiele leży na bogatym w metan podłożu skalnym.
Proces ten może mieć globalne konsekwencje klimatyczne

Jeśli podobne procesy zachodzą gdzie indziej, emisje metanu z lodowców mogą być znaczącym i wcześniej nieuwzględnianym źródłem emisji gazów cieplarnianych w Arktyce.

Arktyka ociepla się cztery razy szybciej niż średnia światowa, a lodowce w całym regionie kurczą się szybko. W miarę topnienia może uwalniać się więcej metanu, co tworzy dodatnią pętlę sprzężenia zwrotnego — ocieplenie topi lodowce, uwalniając metan, który z kolei zatrzymuje więcej ciepła w atmosferze i przyspiesza dalsze topnienie.

Kleber ostrzega, że proces ten może mieć globalne konsekwencje klimatyczne: „Metan jest znacznie silniejszym gazem cieplarnianym niż dwutlenek węgla w krótkich skalach czasowych. Chociaż emisje te mają charakter sezonowy, mogą się kumulować w miarę cofania się kolejnych lodowców”.

Naukowcy muszą teraz ponownie ocenić bilans metanu w regionie, uwzględniając emisje lodowcowe obok topnienia wiecznej zmarzliny i uwalniania metanu z mokradeł.

To pierwsza praca, która dokumentuje emisje metanu z rzeki lodowcowej na Svalbardzie, ale aby zrozumieć pełną skalę problemu, potrzeba więcej badań. Norwescy naukowcy planują rozszerzyć swoją pracę na inne systemy lodowcowe i opracować metody ilościowego określania emisji metanu na większą skalę.

red./PAP