Ny studie: Extrema variationer i metanutsläpp från kusterna

Florian Roth tillbringade ett år med att mäta växthusgasutsläppen från kustsedimenten utanför Askölaboratoriet. Mätningarna visade mycket stora variationer, både i tid och rum.

Vegetationsklädda kustekosystem världen över tar upp koldioxid från atmosfären, ofta kallat "blått kol". En del av detta kol avges dock också av samma ekosystem, både som koldioxid och i form av metan – en mycket potent växthusgas som bildas i havsbottens sediment när organiskt material bryts ned. 

Kunskap om metanflöden är viktig för att uppskatta kustsystemens nettokolupptag och därmed deras potential att påverka klimatförändringarna. Metanutsläppen kvantifieras dock sällan, och befintliga studier bygger vanligen på ett fåtal mätpunkter, som sedan extrapoleras för att användas i storskaliga kolbudgetar.

 – Det vi gjorde var precis tvärtom. Kustzonen är så dynamisk och heterogen att vi ville titta närmare på många olika områden under långa perioder. Vi använde ny utrustning som ger högupplösta mätningar för att kunna fånga allt som hände, berättar Florian Roth, forskare vid Centre for Coastal Ecosystem and Climate Research (CoastClim), som nyligen bildats av Stockholms och Helsingfors universitet för att koppla samman forskning om kust- och klimatfrågor.

Övervakning i realtid visade stora variationer

Med hjälp av mätutrustningen WEGAS (Water Equilibration Gas Analyzer System) kunde Florian Roth och hans kollegor i realtid övervaka koncentrationerna av metan i vattnet och utsläppen från vegetationsklädda livsmiljöer utanför Askölaboratoriet i Trosa under ett helt år. Det som snabbt blev uppenbart var de extrema variationerna i utsläppen - både i tid och rum.

 – Vi kunde se skillnader på meterskala när vi flyttade runt utrustningen i bukten, berättar Florian Roth.

Särskilt i Norden tenderar forskare att gå ut och ta prover på sommaren, på dagtid och när vädret är fint, men den nya studien visar att detta kan leda till mycket snedvridna mätningar. 

 – Säsongsvariationen är mycket stark - utsläppen är temperaturberoende och generellt sett större på sommaren. Men metanutsläppen är också extremt varierande under en enda dag, förklarar Florian Roth.

För dessa dagliga fluktuationer kunde forskarna inte hitta något konsekvent mönster på alla platser.

 – Men vi tror att variationerna, som kan ses över timmar och till och med minuter, drivs av fysiska händelser som vindförändringar och vågverkan, som orsakar tryck på sedimenten och därmed utsläpp av gaser, säger Florian Roth.

Fler högupplösta mätningar behövs

För att fånga variationerna i metanutsläppen beräknade forskarna att det behövs cirka 50 enskilda prover per dag, en mängd som är nästan omöjlig att hantera med traditionella provtagningsmetoder. Högupplösta apparater som WEGAS-systemet eller ”eddy covariance”-torn är därför oumbärliga för att klarlägga länken mellan kust och klimat, som är starkt kopplad till de mycket dynamiska vegetationsklädda kustekosystemen. 

Men för att kunna uppskatta kolflödena i stor skala och göra tillförlitliga globala kolbudgetar behövs också undersökningar av fler och olika typer av livsmiljöer, menar Florian Roth.

 – De flesta studier utförs på de klassiska ekosystemen med blått kol, till exempel sjögräs, mangrove och salta våtmarker. Provtagningar i de nordiska länderna är också sällsynta. Med våra mätningar kunde vi identifiera nordliga tempererade kustmiljöer med blandad vegetation och makroalger som understuderade, men säsongsmässigt viktiga, metankällor. Som forskare måste vi anstränga oss och gå ut och ta prover i områden som kanske först verkar lite tråkiga men som kan vara nog så viktiga.

Varför är det här viktigt?

 – Kustekosystemen är viktiga eftersom de kan bidra till att motverka klimatförändringarna, men eftersom de här miljöerna är så heterogena behövs högupplösta mätningar för att kunna beräkna hur olika habitat bidrar till regionala och globala kolbudgetar. Oredovisade eller felaktigt uppskattade metanutsläpp från dessa miljöer skulle kunna minska kusternas värde som atmosfäriska kolsänkor. Företag har nu börjat sälja certifikat för koldioxidkompensation baserat på upptag av blått kol. Det gör det ännu mer nödvändigt att vi har god kunskap om kolflödena och använder realistiska siffror för beräkningar av dem.
 

Se filmen från Askö där Florian Roth berättar om sin forskning:

Text och foto: Lisa Bergqvist