Forskerne vet fortsatt ikke hvor viktig den nyoppdagede metankilden på Grønland er i det samlede klimaregnskapet. (Foto: Shchekodin Mikhail / Shutterstock / NTB scanpix)
Forskerne vet fortsatt ikke hvor viktig den nyoppdagede metankilden på Grønland er i det samlede klimaregnskapet. (Foto: Shchekodin Mikhail / Shutterstock / NTB scanpix)

Danske forskere oppdager ukjent kilde til drivhusgasser

Svensk professor tror på konklusjonen, men setter spørsmålstegn ved metodene.

Published

En dag i 2016 var Jesper Riis Christiansen og Christian Juncher Jørgensen på feltarbeid ved Kangerlussuaq, også kjent som Søndre Strømfjord, på Grønland. De skulle måle opptak av metan i bakken.

Metan er, akkurat som CO2, en drivhusgass.

Ved en tilfeldighet avsluttet de dagens målinger ved foten av en isbre. På et sted der det strømmet smeltevann ut under isen.

– Plutselig kom fotografen vår bort og fortalte at det kom luft ut under isen. Og vi tenkte: «I all verden, det var merkelig», men vi kunne jo se at han hadde rett – så vi bestemte å prøve å måle den, forteller Jesper Riis Christiansen, som er førsteamanuensis ved Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning ved Københavns Universitet.

Det viste seg at de hadde oppdaget et helt nytt fenomen.

Metan vs. CO2

Metan (CH4) utgjør en mindre del av drivhusgassene enn CO2 i atmosfæren, men har likevel en veldig stor betydning.

Metan fanger 30 ganger mer varme i atmosfæren enn CO2.

Men det er mye mer CO2 i atmosfæren, så det er den gassen som står for 66 prosent av drivhuseffekten. Metan står for omtrent 17 prosent.

En ny, ukjent kilde til drivhusgasser

Målingene viste at luftstrømmen inneholdt mye metan.

Metan er en drivhusgass, og den mest logiske forklaringen på fenomenet er at metanet ble frigitt fra smeltevannet når det møtte luften utenfor isbreen. Effekten kan sammenlignes med når du åpner en brusboks – det kan du lese mer om i boksen under artikkelen.

Dermed har forskerne funnet en hittil ukjent kilde til utslipp av drivhusgass. Den kilden er ikke med i klimamodellene, og den kan være viktig, for metan er en mye sterkere drivhusgass enn CO2.

– Vi har bare undersøkt det ene stedet, men det finnes veldig mange smeltevannsutløp. Det er ikke noe som tyder på at dette er et unikt sted, sier Christian Juncher Jørgensen, som forsker på klima ved Institut for Bioscience ved Aarhus Universitet.

Metan oppfører seg uforklarlig

Forskernes resultater er nettopp publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Scientific Reports. Det er et anerkjent tidsskrift, og studien har vært gjennom fagfellevurdering, noe som betyr at det er lest og godkjent av andre forskere.

Ifølge en annen forsker er det imidlertid noen utfordringer ved metoden.

Dette avanserte måleutstyret bruks til å måle metangass i luften. Målemetoden kalles «Cavity Ringdown Spectroscopi» og er en type laserteknologi som kan gi målinger veldig presist og veldig raskt. (Skjermdump 1:45 sekunder inne i videoen «Sådan måler man klimaforandringerne» fra Mediehuset København)
Dette avanserte måleutstyret bruks til å måle metangass i luften. Målemetoden kalles «Cavity Ringdown Spectroscopi» og er en type laserteknologi som kan gi målinger veldig presist og veldig raskt. (Skjermdump 1:45 sekunder inne i videoen «Sådan måler man klimaforandringerne» fra Mediehuset København)

Og det er synd, for funnet er interessant, mener Anders Lindroth, som er professor ved Lund Universitet.

– Det er aspekter av metankonsentrasjonen i atmosfæren vi ikke forstår. Den oppfører seg noen ganger på uforklarlige måter, og derfor er det svært interessant å finne disse høye konsentrasjonene et nytt sted, sier Lindroth.

Han tviler ikke på studiens hovedkonklusjon: At det kan komme utslipp av metan i smeltevannsutløp på Grønland.

– Men det mangler noen avklaringer og presiseringer i studien, og det gjør det vanskelig å si hvor viktig det er, sier Lindroth.

Ny faktor i klimaregnskapet?

Kuer fiser og raper metan

De to største kildene til metanutslipp er risproduksjon og kvegdrift.

Risproduksjon drives som kunstige våtområder, og det fører til utslipp av store mengder metan. Kveg har bakterier i magen som får dem til å produsere store mengder metan.

Les mer i videnskab.dk-artikkelen «Mennesker har påvirket klimaet i 2000 år».

I mange år har forskerne forsøkt å regne ut hvor mye drivhusgass som bli sluppet ut og tatt opp i Arktis.

Det er avgjørende for å bekjempe klimaendringene, og Arktis er spesielt interessant fordi temperaturen her stiger dobbelt så raskt som i resten av verden.

Forskerne har lenge visst at våtområder i Arktis gir fra seg metan, mens de tørre områdene tar opp metan, og de har derfor regnet på balansen mellom de to. Nå kaster de danske forskerne altså en helt tredje faktor i regnskapet.

– Det er først nå vi har oppdaget dette fenomenet, så vi kjenner fortsatt ikke implikasjonene. Men la oss nå si at metan under isen utgjør en viktig del av budsjettet, sier Jesper Riis Christiansen. – Da må vi justere antagelsene våre for hele systemet.

Passer med eksisterende forskning

Resultatene passer godt med eksisterende forskningen på området.

Andre forskere har nemlig undersøkt det mikrobiologiske livet i smeltevannet og funnet spor etter bitte små organismer som er kjent for å produsere og omsette metan.

– Man har visst at det under isbreene har vært en metansyklus. Men ingen har tenkt på at det kunne bli sluppet ut i atmosfæren, forklarer Christiansen. – Men det kunne vi jo tydelig måle.

Mangler fortsatt mange svar

Ifølge de danske forskerne er studien bare én brikke i puslespillet om hvordan klimaet kan bli i framtiden.

Det er altfor tidlig å si om målingene ved det ene utløpet kan generaliseres til resten av Arktis, blant annet i Canada og USA.

Global oppvarming vil bety mer smeltevann, som i så fall vil bety enda mer utslipp av metan.

– For å kunne forstå konsekvensene av økningen i drivhusgasser er det selvfølgelig nødvendig å kjenne alle kildene. Denne studien bidrar med et helt nytt perspektiv, mener Jesper Riis Christiansen.

– Men vi vet ikke om fenomenet gjelder andre steder på Grønland, hvordan det varierer gjennom året, og hva som kontrollerer det, fortsetter han.

Svensk professor har to kritikkpunkter

Anders Lindroth er som nevnt kritisk til studiens metodedel.

Han er usikker på hvor og hvordan de danske forskerne har målt metankonsentrasjonen. Det framgår ikke tydelig av studien, mener han.

Du kjenner lyden av når en brus blir åpnet. Gassene i væsken blir frigitt i det øyeblikket boksen åpnes og innholdet møter det atmosfæriske trykket utenfor. Det er samme effekt som får drivhusgassen metan til å strømme ut under isbreen. (Foto: successo images / Shutterstock / NTB scanpix)
Du kjenner lyden av når en brus blir åpnet. Gassene i væsken blir frigitt i det øyeblikket boksen åpnes og innholdet møter det atmosfæriske trykket utenfor. Det er samme effekt som får drivhusgassen metan til å strømme ut under isbreen. (Foto: successo images / Shutterstock / NTB scanpix)

Han mener at det er en feil i ligningen for hvordan luften strømmer ut av hullet.

Svar: Utelatelser skyldes plasshensyn

Ifølge de danske forskerne framgår det imidlertid «tydelig» av den vitenskapelige artikkelen hvor og hvordan de har målt luft og metan. De innrømmer at det mangler to elementer i ligningen – nemlig trykk og tverrsnitt – men forklarer at disse ikke har noen betydning for beregningen. Utelatelsen skyldes at det er veldig begrenset plass i en vitenskapelig artikkel, forklarer de.

En mer teknisk forklaring kan du lese i boksen under artikkelen.

Ifølge Jesper Riis Christiansen er det ikke snakk om feil, men utelukkende om at noen antakelser som ikke er tatt med.

Referanse:

J.R. Christiansen og C.J. Jørgensen: «First observation of direct methane emission to the atmosphene from the subglasial domain of the Greenland Ice Sheet», Scientific Reports (2018), DOI: 10.1038

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.

Metanutslippet er som en champagneflaske

I den vitenskapelige artikkelen forsøker forskerne å legge fram ulike forklaringer på fenomenet de har observert. Den mest opplagte forklaringen er at det er gass som oppstår gjennom naturlige, biologiske mekanismer i vannet og sedimentet – det vil si jordlagene – under isen.

Det kan utrolig nok leve mikroorganismer under isen, tross det enorme trykket. De produserer metan som tas opp i det vannet som hver sommer smelter fra isbreen og renner ut under den.

Vannet er under enormt trykk fra flere kilometer med is, før det møter det vanlige trykket i resten av atmosfæren.

Det innebærer at vannet ikke kan holde på så mye gass, som da slipper ut. Gassen strømmer ut som en luftstrøm. Akkurat som når man åpner en boks brus.

– Mange gasser kan bli oppløst i vann. Det er derfor vi kan ha bobler i champagne. Når vi åpner korken, går gassen fra vannet til luften, forklarer Christian Juncher Jørgensen.

Forskernes svar på kritikken

Anders Lindroth opplyser at det særlig er to ting han stusser ved. Det ene er hvor og hvordan forskerne har observert på luftstrømmen og metankonsentrasjonen. Den andre er at det etter at hans mening er en feil i den første ligningen i metodedelen, for såkalt «flux estimation».

Jesper Riis Christiansen og Christian Juncher Jørgensen mener imidlertid at det framgår klart av avsnittet «In situ measurements of CH4 and CO2» samt i bildet på Figur 2, hvor og hvordan de har observert, men en skjematisk figur ville ha hjulpet på forståelsen. Det er bare ikke alltid det blir plass til det i den endelige artikkelen, påpeker de.

Dessuten, skriver Christiansen i en e-post, har de bevisst utelatt to parametere fra ligningen som Lindroth mener at det er feil i: trykk og tverrsnittareal.

«Først trykket: Dette er antatt til å være 1 ’atm’, altså det samme som i atmosfæren. Det kunne ha blitt skrevet tydeligere i ligningen, men det har ingen betydning for beregningen, for det blir bare å gange med 1», skriver han.

«Den andre faktoren er tverrsnittet vi estimerer flux av CH4 over. Her har vi å gjøre med en såkalt massestrøm av metan som transporteres i et volum av luft i bevegelse, altså i en vind. Transporten skjer vannrett, siden hulen under isen var vannrett. Vi har observert at denne vinden har en viss hastighet, og antar at vinden beveger seg gjennom et loddrett tverrsnitt på 1 kvadratmeter.»

«Utslippet av metan er naturligvis av det volumet av luft som strømmer gjennom det loddrette tverrsnittet. I ligningen unnlater vi å skrive det direkte. Det kunne ha blitt skrevet mer tydelig, men det har ingen betydning for beregningen. Formelen er derfor korrekt.»