Сотни метановых вспышек, наблюдаемых на шельфе Западного Шпицбергена в Арктике, вызваны процессом, начавшимся в конце последнего ледникового периода, говорится в исследовании. Высвобождение метана происходит из-за того, что газ высвобождается из тающих гидратов - ледяной субстанции, находящейся на дне океана и содержащей метан в клетке с замерзшей водой.
Ранее считалось, что потепление воды в океане является причиной таяния гидратов в этой конкретной области. Но исследование в Nature Communications говорит об обратном.
"Наши исследования показывают, что поднятие морского дна в этом регионе, вызванное таянием ледяных масс с конца последнего ледникового периода, вероятно, является причиной растворения гидрата метана.", - говорит первый автор исследования профессор Клаус Вальманн из GEOMAR.
Утечка метана за 8000 лет
Гидрат метана образуется при низких температурах и под высоким давлением - условия, которые можно найти на дне океана.
Когда земная кора естественным образом отскакивает, когда ледяные щиты начинают сокращаться, морское дно меняет свое положение. Это и последующее обмеление водной толщи выше может привести к дестабилизации и растворению гидратов. Благодаря сочетанию анализа кернов отложений и моделирования ледяных щитов исследование показывает, что эта область, вероятно, постоянно выделяет метан из гидратов в течение 8000 лет..
Реконструкция ледяного щита
Важной частью исследования является реконструкция евразийского ледяного щита, который когда-то покрывал этот район. Он был разработан учеными CAGE - Центра арктических газовых гидратов, окружающей среды и климата, и показывает, что морское дно у западного Шпицбергена было покрыто большим ледяным щитом во время последнего оледенения.
Когда около 20 000 лет назад этот ледяной щит отступил, морское дно начало приходить в норму. Этот процесс называется изостатическим отскоком: подъем массивов суши, которые были подавлены огромным весом ледяных щитов.
Поднятие земной коры - очень медленный процесс, который все еще происходит и влияет на окружающую среду. Вместо резкого выброса метана, который наблюдается в других частях Арктики, таяние гидратов на дне океана у западного Шпицбергена вызвало медленные и устойчивые просачивания, которые продолжаются.
«Это исследование иллюстрирует колоссальное влияние ледяных щитов, которые когда-то покрывали Евразию, на окружающую среду», - говорит соавтор Генри Паттон, исследователь из CAGE. Другим примером, согласно Паттону, является поднятие Балтийского моря, которое все еще наблюдается сегодня, хотя темпы восстановления сейчас значительно замедлились и составляют менее сантиметра в год.
Антропогенное влияние открыто для обсуждения
Ученые, стоящие за исследованием, предполагают, что потепление океанов из-за недавнего антропогенного изменения климата не является причиной просачивания метана у западного Шпицбергена.
"Но газовые гидраты по-прежнему широко распространены в других местах под Баренцевым морем и по всей Арктике. Как эти резервуары реагируют на любые будущие изменения температуры придонных вод океана, естественные или антропогенные, все еще остается темой для обсуждения.." - говорит Паттон.
Один из других выводов исследования заключается в том, что влияние будущих потоков метана с морского дна может быть недооценено. Гидраты следует рассматривать как уплотнение, блокирующее поток метана из нижележащих резервуаров, а не как тотальный источник газа сами по себе.