Klimagassutslipp fra havbunnene – et gåtefullt naturfenomen

Naturlige utslipp av metangass fra havbunnen er et utbredt fenomen, som vi kun har vært oppmerksomme på i noen få tiår.

Oppmerksomheten skyldes til dels kontroversielle hypoteser der det spekuleres i at massive utslipp av metangass forårsaker skipbrudd i Bermuda-triangelet.

Industrien på sin side har viet metanlekkasjene en vis oppmerksomhet fordi den potensielt kan utvinnes og brukes som en alternativ energiressurs.

Men for vitenskapen er metanutslipp primært interessant fordi den er en av de sterkeste drivhusgasser på jorden, med potensiale til å endre klimaet vårt.

Samtidig gir disse lekkasjene næring til eksotiske typer av økosystemer som nylig har blitt oppdaget på store havdybder – økosystemer som er helt uavhengige av sollys.

Figur 1: Tredimensjonalt bilde av havbunnen og underliggende sedimenter utenfor Svalbard, på over 1000 meters dyp. Gassbobler stiger opp til 400m fra havoverflaten, og en dypvannsdykker kunne svømt gjennom boblene. Gass siver opp i sedimentene fra dypt i jorden og blir frosset til gasshydrater og eventuell til vannsøylen og atmosfæren.

Pågående massive utslipp i Arktis

Du har sikkert sett med dine egne øyne hvordan eksplosive vulkanutbrudd blåser ut gasser fra Jordas indre, senest i fra vulkanen Calbuco i Chile. Slike utblåsninger tilfører atmosfæren klimagasser som sammen med menneskeskapte utslipp av CO2 påvirker det globale klimaet.

Men visste du at det også er store mengder med klimagasser som slipper ut av havbunnen i vårt eget nabolag? Mens du leser dette stiger gassbobler opp fra havbunnen og hundrevis av meter i vannsøylen i havet utenfor Svalbard og Barentshavet (Figur 1).

I senter for arktisk gasshydrat, miljø og klima (CAGE) ved UiT, fokuserer vi på hvilken betydning slike utslipp av naturgass har på klimaendringene.

Vi har som mål å måle hvor mye metan er fanget i sedimentene under havbunnen; hvor mye slipper ut i atmosfæren; hvordan det påvirker marine økosystem. Vi rekonstruerer også historiske gassutslipp i Polhavet.

Frossen gass i sedimentene

Når vanntemperaturen er lav og vanntrykket er høyt kan metan lagres under havbunnen i form av gasshydrater – som er en solid form for gass. Den oppstår når frosne vannmolekyler fanger gassen i et isbur.

Det er rikelig av disse stoffer i arktiske områder: Over dobbelt så mye metangass er lagret i hydrater som i konvensjonelle gassreservoarer som utvinnes i dag.

Hvis gasshydratene smelter, og metanen som er lagret i dem unnslipper til atmosfæren, kan det påvirker klimaet.

Historisk global oppvarming

Historiske rekonstruksjoner av lufttemperatur, ved hjelp av iskjerner fra Grønland, Arktis og Antarktis viser at høyere luftkonsentrasjoner av CO₂ og metan korrelerer godt med høyere lufttemperatur gjennom de siste fire istider eller de siste 400.000 årene.

I løpet av de siste 60 millioner år har det også jevnlig oppstått noen få kortsiktige unormal temperaturtopper. Dette kan man påvise ved å studere mikrofossiler i sedimentkjerner fra havbunnen. En aktuell vitenskapelig debatt er om metanutslipp fra havbunnene årsaken til de historiske temperaturøkningene

Utslipp som har pågått i millioner av år

Figur 2: Batymetri kart med oppdaget gass utsiving utenfor vest Svalbard

Det vi vet er at bevegelsen i isdekket gjennom istidene har forårsaket store endringer i temperatur og trykk på den nordlige halvkulen. Dette har tidligere smeltet gasshydrater og frigjort gassen. Men det har også jordskjelv og forflytning av Jordas plater gjort.

Selv med dagens kalde havtemperaturer unnslipper metangass fra havbunnen mange steder utenfor Svalbard (Figur 2)– fra grunne områder nært kysten til dyphavet nært havrygger som er de minst utforskede stedene på jorden.

Gassboblene kan vi faktisk se på alminnelig ekkolodd, som fiskere bruker til å finne fisk. Mens fiskebestander vises som horisontale linjer på ekkoloddet, ser vi gassbobler som vertikale anomalier som kan stige mer enn 900 meter i vannsøylen (figur 1).

Ved bruk av lydbølger (seismikk) kan vi i tillegg ta 3D bilder av geologiske strukturer under gassutslippene (figur 1). Det er akkurat som å få et røntgenbilde av ditt eget skjelett.

Med denne typen data kan vi identifisere hvor gasshydratene og lekkasjene er. Gass slipper ut fra sedimenter gjennom gasskorsteiner på samme måte som røyken fra ovnen forsvinner i pipa: gass flytter seg oppover fra høyere til lavere trykk.

Vi har oppdaget at gasshydrater utenfor Svalbard fanger store mengder av gass som siver fra dypere, naturlige reservoarer. Gasshydratene på dype havområder påvirkes ikke så mye av temperaturendringer, men lekkasjer oppstår heller som en reaksjon på jordskjelv i området. Vi fant også ut at det trolig har vært gassutslipp her i 2,7 millioner år.

Dette tverrfaglige arktiske eventyret har bare begynt, og vi ser frem til flere funn som kan hjelpe oss med å avklare klimapåvirkningen av havbunnens utslipp.