غمر التربة الصقيعية يطلق الميثان ، لكن لا في الجو

تكبير / قياس بوفورت Sea methane على متن R / V Ukpik.John Kessler مختبر

تستجيب الأرض لتغير المناخ بطرق مثيرة للاهتمام ، في بعض الأحيان إنتاج ما نسميه “التغذية المرتدة” ، والتي يمكن أيضا تضخيم ظاهرة الاحتباس الحراري أو تخفيفه. بعض التقيمات التي يمكن تضخيم الاحترار يكون سلوكاً يصعب التنبؤ به في القريب المستقبل ويترك السيناريوهات التي يحتمل أن تكون أسوأ من يتوقع معلقة فوق رؤوسنا. واحد من هؤلاء هو الافراج عن غازات الدفيئة الناتجة عن ذوبان التربة الصقيعية – ومناطق الضحلة قاع البحر الذي تم تجميد الأرض منذ آلاف السنين عندما البحر كان المستوى أقل بكثير.

القضية الأكثر خطورة تنطوي على هيدرات الميثان ، و مادة تشبه الجليد مليئة بالميثان الموجود في بعض المحيطات الرواسب. الافراج المفاجئ هو المشتبه به في بعض الانقراض الرئيسية الأحداث. ولكن كم يجب أن تقلق بشأن زعزعة الاستقرار هيدرات الميثان أو ذوبان التربة دائمة التجمد ليست واضحة تماما.

مجموعة من الباحثين بقيادة كاثرين سبارو توجهت إلى بحر بوفورت في القطب الشمالي الكندي لتحقيق تحسن تقنية القياس لتحمل على سؤال مهم: كم من الميثان في قاع البحر ينتهي في أجواءنا؟

مشكلة الفقاعة

مجموعة مختلفة من العلماء الذين يعملون في الخارج من سيبيريا لديها دقت ناقوس الخطر حول أعمدة الميثان لاحظت يتصاعد من قاع البحر هناك. يحاول الباحثون معرفة كيفية الاحترار يؤثر على ذلك الميثان الفقاعي وماذا سيفعل في مستقبل.

قراءة متعمقة

في القطب الشمالي ، ينخفض ​​ثاني أكسيد الكربون حيث يأتي الميثان

وقد وجدت الدراسات قبالة سفالبارد أن أعمدة فقاعة الميثان هناك تغير المناخ المسبق من قبل الإنسان. و ، على عكس الحدس ، وقد تبين أن هذه الأعمدة تسبب في الواقع صافي إزالة غازات الدفيئة في الغلاف الجوي عن طريق تحفيز نمو العوالق التي تستهلك ثاني اكسيد الكربون. لذا ، هناك الكثير مما يجب مراعاته من قبل إسقاط ما يحمله المستقبل لهذه التعليقات المعينة.

لكن بالعودة إلى سبارو وفريقها العامل في القطب الشمالي الكندي: لديهم أساسا الكربون مؤرخة الميثان المذاب في الماء عن طريق قياس الكربون المشع 14. لأنها انتقلت من الشاطئ نحو المياه العميقة ، كانوا قادرين على إجراء قياسات على حد سواء في القاع وفي المياه السطحية. هذا سمح لهم احسب مقدار الميثان القديم الذي كان يخرج من قاع البحر وكم وصلت بنجاح السطح ليتم إصدارها في الجو.

لا نتوقع في الواقع أن يكون هذان الرقمان هو نفسه. تستطيع الميكروبات الموجودة في الماء هضم الميثان وتحويله إلى CO2. قد تسحب التيارات أيضًا الميثان إلى الأعماق محيط.

الميكروبات الجائعة

القياسات لم تجد الكثير من الميثان القديم في أسفل ، على الرغم من أن هناك أيضا الميثان الشباب التي تنتجها الانهيار الميكروبي للعوالق الميتة (مصدر آخر هو الغلاف الجوي الميثان الذي يمزج في الماء).

قياسات المياه السطحية هي قصة أخرى ، رغم ذلك. أقرب إلى الشاطئ ، وجد الفريق نسبة معقولة من الميثان القديم في سطح – المظهر الخارجي. ولكن بمجرد أن عمق المياه حوالي 30 مترا ، القديمة ولكن اختفى الميثان من المياه السطحية ، وهو ما يمثل 10 في المئة أو أقل من إجمالي الميثان المذاب في الماء.

هذا يشير إلى أن أشياء مثل الميكروبات الجائعة فعالة منع الميثان الذي يتم إطلاقه في قاع البحر من الوصول إلى الغلاف الجوي بمجرد أن المياه عميقة بما فيه الكفاية. منذ أكثر من بحر بوفورت عمق أكثر من 30 مترا ، وهذا يعني لا يتم إلقاء ميثان قاع البحر في بوفورت مباشرة الغلاف الجوي ، حتى لو تسببت المياه الدافئة في إنتاج قاع البحر أكثر.

وبعبارة أخرى ، فإن الأخبار جيدة ، بافتراض مجالات أخرى من المحيط المتجمد الشمالي يتصرف بشكل مشابه. السؤال التالي الواضح هو: كيف ستستجيب هذه العمليات للاحترار العالمي المستمر؟ إذا قاع البحر النشرات المزيد من الميثان ، سوف الميكروبات مواكبة المياه التي يعيشون في ارتفاع درجات الحرارة؟

هذا جزء من اللغز الذي سيحتاجه الباحثون تقديم تقديرات أكثر دقة حول كمية غازات الدفيئة الطبيعية العالم سوف يطلق استجابة لانبعاثاتنا. المزيد من الأدلة من القيود المفروضة على الافراج عن الميثان يمكن على الأقل جزئيا defang هذا التنين النوم خاصة.

تقدم العلوم ، 2017. DOI: 10.1126 / sciadv.aao4842 (حول دويس).