158E/71N ombord forskningsfartyget Smirnitskyi

I går provtog vi den fjärde av de fem störta rysk-arktiska floderna – Indigirka. Det var lugn sjö och vi använde våra kontinuerliga mätningar från havsvattenintaget för att spåra upp Indigirkas plym. Det är oerhört långgrunt och fartyget ska inte gå i grundare vatten än 10 m och det kan motsvara många tiotals kilometer från kusten. Till slut fann vi att optiska mätningar av det upplösta organiska kolet rakade i höjden samtidigt som salthalten sjönk. Vi tog station. Sedan i natt stävar vi 180 sjömil österut mot den sista stora erosionskusten som ska provtas. Där ska vi starta ett längre transekt ut från den femte och östligaste av de största floderna – Kolyma. Det har börjat bli lite drivis de sista timmarna och vi passerade precis ett mindre isberg. Som trakten besjungs i en gammal visa från Gulagtiden: Kolyma, Kolyma, 12 månader vinter och resten sommar.

Studier av metanutsläpp från havsbotten i östsibiriska grundhaven
Eftersom det har skrivits något i media de sista dagarna om de utsläpp av växthusgasen metan från den frusna havsbotten under oss tänkte jag kort försöka beskriva dessa processer. Ett av huvudprojekten under den pågående rysk-svenska forskningsexpedition International Siberian Shelf Study 2008 (ISSS-08) är fördjupade studier av möjliga flöden av metangas från havsbotten genom vattnet och ut i atmosfären.

Vid ca. 110 grader ostlig longitud, när vi brottades med drivis i västra Laptevhavet, upptäcktes två nya områden där metanhalterna i både havsvattnet och i överliggande luft tydligt överskred den vanliga metankoncentrationen i Arktis. Ett antal dagar senare upptäcktes ytterligare ett nytt område i östra Laptevhavet vid 133 ostlig longitud.  I ett område i närheten av Lenaflodens utflöde utmed en förkasstningszon har den ryske forskingsledaren Igor Semiletov tidigare publicerat förhöjda metanhalter. Detta bekräftades nu under ISSS-08 och starkt förhöjda metanhalter uppmättes. Ytterligare ett par områden har nu funnits i gränsen mellan Laptevhavet och Östsibiriska Havet.

Semiletov har lett närmare tio expeditioner i Laptevhavet sedan 1994. Under 90-talet uppmättes sällan några förhöjda metanhalter. Expeditionerna sedan 2003 har dokumenterat ett ökande antal ”hotspots” med metangasutsläpp. Årets svensk-ryska expedition fördjupar dessa studier med en bredare kombination av provtagningsmetoder och analyser än tidigare.

Kort om processen frisläppning av metangas från sedimenten i sibiriska kusthaven
Först, metan är ca. 20 ggr starkare än koldioxid som växthusgas. Metanet har bildats främst genom långsam nedbrytning av organiskt material som ackumulerat från primärpoduktion (fotosyntes) både på land och i havet. Stora metanreservoarer finns i havsbotten både i och under ett lager av permafrost (“evig” tjäle).

Detta “permafrost-lock” bildades i denna regionen under senaste kallperioden (“istiden”) och man har trott att detta frusna lager förhindrar metangasen att läcka upp till havsvattnet och vidare upp i luften. Havsnivån var vid slutet av senaste istiden mycket lägre än nuvarande och det som nu är sibiriska kusthaven låg då på land. När istidsglaciärerna smälte steg havsnivån och det  frusna landet översvämmades och kusthaven blev till.

För att metan som nu ligger “fast” under permafrostlocket ska släppas fritt behöver permafrostlocket tinas upp. Detta kan ske på flera olika sätt:

  1. Ovanliggande havsvatten – värmer upp sedimenten, långsam upptining.
  2. Underliggande geotermisk värme – i förkastningar (sprickor i jordskorpan)
  3. Flodplymernas förlängning – varmt flodvatten “tinar” upp område av permafrosten vilket leder till metanutgasning.

Process 1 och 3 kan accelera p.g.a. växthuseffekten, högre temperatur på flodvattnet, ökad flodavrinning, och högre temperatur på kustnära havsvattnet utmed östsibiriska kusten. Mätdata från NOAA visar att den genomsnittliga temperaturen under mars-maj under flera år i början på 2000-talet var upp till 4 grader varmare för denna region än genomsnittet under tre decennier i slutet på 1900-talet.

Semiletov föreslår att en anledning till att det möjligtvis tidigare inte var en ökad avgasning, är att den extremt långsamma upptiningen av permafrostlocket i den frusna havsbotten, inte hade hunnit tina tillräckligt sedan områdena översvämmades (blev kusthav) för ca 4000 – 10000 år sedan. Dessutom har den antropogena (av människan påverkade) uppvärmningen av det nordostsibiriska området lett till ökad flodavrinning, och högre temperaturer av både flodvatten och annat kusthavsvatten vilket kan bidra till accelerad erodering av permafrostlagret.

Det är ännu för tidigt att dra några slutsatser rörande hur denna process kommer påverka klimatet. I en publikation för några år sedan visade Semiletovs beräkningar att den omfattning av utsläpp som redan då påvisats ger att metanavgången till atmosfären från östra sibiriens kusthav är lika stor som dåvarande uppskattningar för det totala världshavet. Haven anses vara en viktig, men inte den största källan av metan, till atmosfären. Det är möjligt att en ännu större metanavgång från de grunda sibiriska kusthaven skulle kunna medföra en påtaglig effekt på metanhalten i överliggande atmosfär. Vad jag förstår så finns det vissa indkationer i iskärnor från tidigare klimatepoker att detta har skett förut. Eftersom mängden metan i dessa grunda depåer är ofantligt stor så kallar dessa upptäckter på ökat fokus kring dessa processer.

/Örjan Gustafsson, forskningsledare, ISSS-08

4 Responses to 158E/71N ombord forskningsfartyget Smirnitskyi

  1. Jonas Söderberg says:

    Hej Örjan !

    Mycket kul och spännande läsning från er “lilla” båttur. Det verkar som om allt flyter på för er med provtagningar osv så här långt. Vilka upplevelser och vilka häftiga miljöer ni får ta del av. Hur ser det ut med miljön, finns det hopp om livet för vår moder jord ett tag till ?

    Jag tänker ta en skål för dig och dina forskningskollegor på fredag kväll och sedan får du passa dig för “nybakat” i forsättningen.

    Kram ! / din vän Jonas

  2. Hej Örjan och alla andra på Smirnitskyi
    Följer med intresse Era mödosamma äventyr i Sibirien med att samla in metan-data.
    Några frågor,
    Kan Ni ta upp hela pluggar med infrusen metanhydrat och frysa hela pluggarna så Ni kan analysera innehåll, kvantiteter och ev inblandning av eten etc när Ni kommer hem.
    Ni kanske då kan beräkna hur djupt hydraterna tinat och hur mycket som finns kvar?

    Kan Ni “mäta” permafrostens mäktighet, på land, grundhavsbottnarna och i floddeltan.

    Har Ni möjlighet att ta prover av gaskoncentrationen även uppe i luften?

    Äldre amerikanska uppgifter tycks peka på att oceanerna skulle innehålla den största
    mängden av metan, Mexikanska Gulfen mer än USA.s hela naturgasfyndigheter, är detta numera inte aktuellt?

    Du skriver att Ni räknar med GWP/GHG-värdet ca: 20 för metan men är det inte
    mera riktigt att använda 20-årsvärdet på 63 när gasen ändå anses så kortlivad i
    troposfären.

    Jag tackar för Era tidigare rapporter men skall inte använda den automatiska översättningen till Engelska språket i fortsättningen, även om den var rolig.

    Lycka till,
    Benny

  3. På tal om översättning, tog mig friheten att försöka snabböversätta denna post eftersom jag fick förfrågningar från utländska bloggare om det.

    Vänligen
    Magnus W

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: