Stockholms universitet logo, länk till startsida

Arktisexpedition upptäcker nya områden med metangasutsläpp från havsbottnen

Tolv forskare från Stockholms universitet befinner sig ombord på expeditionen ISSS-2020 där de studerar kopplingar mellan biogeokemiska kretslopp och klimatförändringar. Det internationella forskarlaget har nyligen observerat utsläpp av metangas från nya system i havsbottnen i Arktis.

Foto: Örjan Gustafsson
Metangas som bubblar upp från havsbottnen.

Läs mer om expeditionen ISSS-2020.

Upptining av permafrost och kollapsande metanhydrater från de sibirisk-arktiska kusthaven kan trigga ökande utsläpp av klimatuppvärmande gaser. Den rysk-svenska havsexpeditionen ISSS-2020 befinner sig sedan 26 september ombord på fartyget Akademik Keldysh till havs i Arktis för att studera dessa stora utmaningar inom klimatforskningen. Expeditionen är den första att dokumentera omfattande gasläckage och förhöjda metanhalter utmed övre kontinentalsluttningen i ett område 150 kilometer norr om Laptevhavet. Detta område har pekats ut att kunna vara känsligt för destabilisering av metanhydrater (fruset metan).

Tinande permafrost ökar klimatuppvärmningen

Det finns enorma mängder organiskt material, inklusive den starka växthusgasen metan, i permafrost på land och i den grunda havsbotten norr om östra Sibirien, som är världens största kusthav. Det tros också finnas stora mängder metanhydrater (fruset metan) utmed kontinentalsluttningen norr om dessa kusthav.

– Utsläpp av växthusgaser från tinande permafrost och kollapsande metanhydrater i havsbotten i Arktis anses vara två mekanismer som genom en förstärkande återkoppling ytterligare kan öka klimatuppvärmningen. Att bättre förstå dessa är två av de största utmaningarna inom klimatforskningen. Östsibiriska Arktiska oceanen är ”ground zero” för både tinande permafrost och kollapsande metanhydrater i havsbotten. Det finns ett stort kunskapsunderskott om dessa stora men svårtillgängliga system i andra ändan av ryska Arktis, säger Örjan Gustafsson, svensk forskningsledare för ISSS-2020 och professor vid Institutionen för miljövetenskap samt Bolincentret för klimatforskning.

Observationer av gasbubblor från havsbottnen

Några av forskarna ombord på fartyget.

Forskarna från Stockholms universitet ombord på fartyget Akademik Keldysh har nyligen observerat moln av gasbubblor som släpps ut från havsbotten på runt 300 meters djup. Observationerna gjordes med sonarteknik (ett slags ekolod) utmed en 150 kilometer lång sträcka av Laptevhavets kontinentalsluttning. Det är ett område som i modelleringsstudier pekats ut att kunna vara känsligt för kollaps av metanhydrater (fruset metan), vilket delvis anses ske genom uppvärmning från en tunga av varmare Atlantvatten i detta skikt. Kemiska analyser av havsvattenprover ombord på forskningsfartyget bekräftade att metanhalterna är 10-100 gånger förhöjda jämfört med normala värden. Detta kan vara den första mer omfattande observationen av att grunda metanhydrater utmed sibiriska Arktis kust nu destabiliseras och släpper metan.

Metan bubblar från kratrar

I andra områden uppe på de grundare kusthaven (Laptevhavet och Östsibiriska havet) har expeditionen dokumenterat runda kratrar (pockmarks), som är försjunkningar i havsbotten, där metan bubblar upp till havsytan. Flera vetenskapliga publikationer från ISSS-samarbetet och andra forskare har tidigare rapporterat om förhöjda metanhalter i dessa kusthav som formades vid slutet av istiden när glaciärerna smälte och havsvattennivån steg och svämmade över tundrans permafrost, som nu utgör dess havsbotten. Det nya med upptäckten av dessa aktiva kratrar är att de verkar vara starka källområden till det läckande metan som sprids över stora områden både genom havsströmmar och genom luften.

– Sammantaget tror vi att dessa utsläpp i nuläget ännu inte har en större påverkan på klimatet.  Men de nya upptäckterna i kombination med tidigare rapporter stärker dock bilden av att dessa system av permafrost och metanhydrater i den arktiska havsbotten nu har triggats igång och släpper ut metan. En central målsättning är att bättre förstå systemens uppbyggnad och hur de fungerar så att vi kan uppskatta i vilken takt dessa utsläpp kommer att öka framöver, säger Örjan Gustafsson.
 

Foto: Eva Dalin
Örjan Gustafsson. Foto: Eva Dalin

Ökande utsläpp av växthusgaser från naturliga system läggs till de utsläpp orsakade av mänsklig verksamhet och bidrar till klimatuppvärmningen, fortsätter Örjan Gustafsson.
– Ökande utsläpp av växthusgaser på grund av tinande permafrost minskar i motsvarande grad mängden växthusgaser som kan tolereras att släppas ut i vårt samhälle innan vi passerar de klimatmål som är uppsatta för att undvika flera storskaliga klimatkonsekvenser. Vi behöver raska på takten att vända på samhällets utsläppkurva av växthusgaser och snabbt minska dessa - de är en central global utmaning för detta decennium.

De observationen som nu gjorts och prover som tagits kommer eftre hemkomsten att så snabbt som möjligt att analyseras och utvärderas för att senare rapporteras i vetenskapliga publikationer.

Expeditionen ISSS-2020

Inom ramen för The International Siberian Shelf Study (ISSS) har ryska och svenska forskare under nära 20 år gemensamt studerat kolkretsloppet/växthusgaser och dess kopplingar till klimatförändringar i Arktis. Genom åren har flera expeditioner gjorts till Arktis på ryska och svenska fartyg.  Årets expedition, ISSS-2020, sker ombord på ryska vetenskapsakademins största forskningsfartyg Akademik Keldysh som lämnade hamn i Archangelsk 26 september för att under sex veckor bedriva forskning främst i östsibiriska arktiska oceanen. Ombord finns tolv forskare från Stockholms universitet under ledning av Örjan Gustafsson, professor vid Institutionen för miljövetenskap och Bolincentret för klimatforskning.

En av de största osäkerheterna kring klimatuppvärmningen är hur ”naturliga” utsläpp av växthusgaser som metan, koldioxid och lustgas (N2O) kommer att öka från Arktis tinande permafrost och kollapsande metanhydrater i havsbotten norr om Sibirien. Expeditionen ISSS-2020 har ett tiotal forskningsprogram som studerar olika delar av detta komplexa system. Det gemensamma syftet är att öka kunskapen kring hur dessa stora och svårtillgängliga system är uppbyggda och fungerar så att vi kan närma oss vetenskapliga välgrundade förutsägelser av hur dess ”naturliga” växthusgasutsläpp kan öka under kommande decennier.  

Läs mer om expeditionen ISSS-2020.

Artikel i The Guardian om expeditionen: ‘Sleeping giant’ Arctic methane deposits starting to release, scientists find
 

Följ expeditionen i sociala medier:
Twitter: @ISSSarctic2020
Instagram: @arcticexpedition.isss2020
Facebook: https://www.facebook.com/ISSSarctic2020

Läs om nyligen publicerade resultat om tinande permafrost från samma forskargrupp: Arktiska sediment visar permafrostens historia – och varnar för framtida upptining