8. august 2019

Isvolum avgjør metanutslipp fra havbunnen


På tokt med R/V «G.O. Sars» i juli 2016 samlet undervannsfartøyet Ægir 6000 karbonatskorpe på havbunnen på 1200 meters vanndyp utenfor Svalbard. Foto: NORCRUST.
Metanutslipp fra havbunnen er styrt av isdekkene. Lekkasjer fra havbunnen utenfor Svalbard er knyttet til både framrykking og tilbaketrekking av is i Arktis, viser ny forskning.

Isens bevegelser aktiverer forkastninger i jordskorpen og bidrar til metanlekkasjer på havbunnen langs kontinentalsokkelen utenfor Svalbard.

- Vi ser det samme mønsteret gjennom de to siste istidene, helt fra 160 000 år tilbake og fram til i dag. Våre nye data antyder en kobling mellom varierende kontinentalt isvolum og metanutslipp fra havbunnen i Arktis, opplyser Tobias Himmler, forsker ved Norges geologiske undersøkelse (NGU).

Stein- og kjerneprøver avslører fortiden

Karbonatskorpe havbunnen til venstre som er cirka 1,5 meter bred og 1 meter høy. Til høyre karbonatskorpe i en borekjerne fra omtrent 10 meter under havbunnen.
Slik ser en karbonatskorpe ut på havbunnen (t.v.). Denne er cirka 1,5 meter bred og 1 meter høy. Til høyre ser vi karbonatskorpe i en borekjerne fra omtrent 10 meter under havbunnen. Fotos: NORCRUST.

Forskere fra NGU og Senter for arktisk gasshydrat, miljø og klima (CAGE) ved UiT Norges arktiske universitet i Tromsø, deltok sommeren 2016 på to tokt. Det første foregikk med R/V «G.O. Sars» ved Vestnesaryggen utenfor Svalbard. Her hentet forskere opp steinprøver fra havbunnen på 1200 meters vanndyp ved hjelp av det fjernstyrte undervannsfartøyet Ægir 6000 (Bilde 1). Noen uker senere ble boreutstyret MARUM-MeBo70 senket ned fra R/V «Maria S. Merian» på samme sted og forsynte forskningsprosjektet med flere titalls meter med kjerneprøver med havbunnssedimenter (Bilde 2).

Forskere fant karbonatskorper både på havbunnen og i borekjernene (Bilde 3). Karbonatskorper er fastsementerte sedimenter som dannes når metan fra undergrunnen beveger seg oppover og blir oksidert av mikroorganismer ved havbunnen.

- Disse karbonatskorper er geologiske arkiver over gamle metanutslipp på havbunnen, sier Tobias Himmler.

Mange metanutslipp

Havbunnsboreriggen MeBo70 på dekk om bord på R/V «Maria S. Merian» utenfor Svalbard.
Havbunnsboreriggen MeBo70 på dekk om bord på R/V «Maria S. Merian» utenfor Svalbard. Foto: Aivo Lepland.

 

Datering av karbonatskorper ved hjelp av de naturlige radioaktive isotopene uran og thorium viser tre 10 000 til 20 000 års lange episoder med metanutslipp i dette området over de siste 160 000 årene. Dette har skjedd både når isen har dekket Svalbard og Barentshavet, og når isen har smeltet ned og trykket på jordskorpen har avtatt.

- Under isens vekst tvinger den ekstra vekten jordskorpen ned og etter at isen har smeltet, jordskorpen hevere seg opp igjen. Våre data viser at metan først og fremst sluppte fra havbunnen når jordskorpens bevegelser har forårsaket aktivering av forkastinger utenfor vestlige Svalbard. Men hvor mye utslipp det er snakk om, det vet vi ikke, forklarer Himmler.

Tidligere forskning har vist at metanutslipp fra havbunnen har skjedd mange ganger siden siste istids maksimum for omtrent 23 000 år siden og fram til nyere tid. Nå har altså forskerne bokstavelig talt boret seg lengre ned i tidsarkivet. Karbonatskorper fra borekjerner avslører at det har vært minst to eldre metanutslippsepisoder, en mellom omtrent 160 000 til 133 000 år og det andre mellom 50 000 til 40 000 år siden.

- Isens dynamikk er et nytt faktor å ta i betraktning for å avgjør naturlig dyphavs-metanutslipp i Arktis, sier NGU-forsker Tobias Himmler.

Forskningsarbeidet ble gjort i regi av det NGU-ledede prosjektet «Norwegian margin fluid systems and methane-derived carbonate crusts» (NORCRUST) i samarbeid med CAGE, BGS, og MARUM–Senter for marin miljøvitenskap i Bremen, Tyskland. NORCRUST er finansiert av Norges Forskningsråd gjennom Petromaks 2-programmet.

Resultatene er nå publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Science Advances.

Referanser

A 160,000-year-old history of tectonically controlled methane seepage in the Arctic. Tobias Himmler, Diana Sahy, Tõnu Martma, Gerhard Bohrmann, Andreia Plaza-Faverola, Stefan Bünz, Daniel J. Condon, Jochen Knies, and Aivo Lepland. Science Advances 5, eaaw1450. DOI: 10.1126/sciadv.aaw1450.