Storexpedition med R/V Electra för att kartlägga metan i Östersjön

Stockholms universitets forskningsfartyg RV Electra ger sig idag iväg över Östersjön för en stor tvärvetenskaplig expedition utanför finska kusten. Genom omfattande provtagningar i sediment, vatten och luft ska forskarna vid det nya kust- och klimatcentrumet CoastClim kartlägga hur stora mängder metan från havsbotten som når atmosfären och påverkar klimatet.

Forskningsfartyget Electra
Forskningsfartyget Electra ger sig iväg mot Finland för en stor expedition. Foto: Anna-Karin Landin

Metan är en kraftig växthusgas, med 28 gånger större påverkan på växthuseffekten utsläpp än koldioxid i ett 100-årsperspektiv. Gasen bildas bland annat på sjö- och havsbottnar när organiskt material bryts ner i syrefria miljöer, och särskilt mycket metan bildas därför i övergödda system. Även så kallade fiberbankar – stora ansamlingar av träfibrer som uppstått som ett resultat av industriutsläpp från pappersbruk – kan leda till stor produktion av metan, dessutom nära vattenytan. Att sjöar kan vara stora metankällor är relativt väl undersökt, men hur dynamiken ser ut längs kusterna har tidigare inte studerats i någon större omfattning.

 – De grunda kustområdena är lite förbisedda, men nu tar vi ett helhetsgrepp och kvantifierar metan som bildas och som avges till atmosfären i dessa områden. Det är jätteviktigt för att vi ska kunna förstå kustens roll i kolcykeln och för klimatet, säger Christoph Humborg, vetenskaplig ledare för Östersjöcentrum och ledare för expeditionen.

Frågorna som forskarna ska försöka besvara är både hur stor metanproduktionen är i havsbottens sediment, hur och var det finns så kallade hotspots av metan, och hur stor del av den metan som bildas som faktiskt når atmosfären och är relevant för klimatet. En del metan hinner nämligen brytas ner på vägen, förklarar Christoph Humborg. 

Christoph Humborg. Foto: Anna-Karin Landin

 – I syrefria förhållanden i sedimenten i marina miljöer försvinner en del metan genom att det oxideras av sulfat. Men även vattenpelaren fungerar som ett filter – metan kan bubbla upp från botten, men aldrig nå atmosfären eftersom det bryts ner på vägen.

I grundare vatten, där metanbubblorna når luften på några få sekunder, hinner de dock inte brytas ner i vattnet. 
 – Det finns ett kritiskt djup där metan inte når upp längre och en av de saker vi ska undersöka är vilket djup det är. Här är det en stor fördel att vi gör provtagningarna ombord på just Electra eftersom hon kan gå väldigt grunt, säger Christoph Humborg.

 

Samarbete med Helsingfors universitet

Expeditionen sker inom ramen för det nya kust- och klimatcentrumet CoastClim, där Stockholms universitet ingår genom Östersjöcentrum och Bolincentret, och Helsingfors universitet genom Tvärminne zoologiska station och Institutet för atmosfär- och jordsystemsforskning, INAR. Ett 30-tal forskare är idag knutna till centrumet, som bedriver forskning om hav och atmosfär för att hitta lösningar på klimatfrågan. Med på expeditionen finns ett tiotal av dem, med expertis inom bland annat oceanografi, biogeokemi, biodiversitet och mikrobiella processer. 

 – De första dagarna ägnar vi åt intensiv provtagning i sedimenten, med så kallad piston core  – kolvlod. I sedimentproverna kan vi se hela historien – hur mycket metan som bildats under olika perioder och hur mycket som försvunnit genom sulfatreduktionen, berättar Christoph Humborg.

 – Sedan tar vi vårt WEGAS-system med vilket vi kan mäta halterna av metan och koldioxid i vattnet och studerar det meter för meter i vattenpelaren. Vi ska också köra transekter över områdena med avancerat ekolod. I slutet av säsongen kan man med sådana verktyg verkligen se metanbubblorna i vattnet och de vill vi också kvantifiera.

 

Jämförelser mellan marin och terrestert kol

Undersökningarna sker på två olika platser utanför Tvärminne zoologiska station i Hangö.

 – Ett av områdena är väldigt djupt och där vet vi att det finns väldigt mycket organiskt material, med lämningar från alger. Det andra området ligger utanför ett gammalt pappersbruk där det också finns mycket kol i sedimenten, men det är en annan typ av kol eftersom det kommer från skogen. Det är väldigt intressant att jämföra hur mycket metan som bildas i de olika typerna av sediment, säger Christoph Humborg.

RV Electra lämnar Askölaboratoriet. 

Sammantaget väntas undersökningarna ge forskarna en bättre bild av hur mycket metan som bildas och avges från Östersjön och i vilken utsträckning det kompenserar för havets upptag av koldioxid.

 – Det kan ge oss vissa svar på om Östersjön idag är en kolsänka eller en kolkälla, säger Christoph Humborg.

Här kan du följa Electras färd över Östersjön i realtid. Expeditionen kan också följas på Askölaboratoriets Instagramkonto och på CoastClims twitterkonto.

Text: Lisa Bergqvist