Nye funn viser at gasshydrater, som er en frossen substans i havbunnen og som inneholder store mengder metan, kan være et reservoar for metan. (Foto: Wikimedia Commons)
Nye funn viser at gasshydrater, som er en frossen substans i havbunnen og som inneholder store mengder metan, kan være et reservoar for metan. (Foto: Wikimedia Commons)

Mer metan oppdaget i Arktis

Forskere har oppdaget et reservoar av metan i Polhavet. Det betyr at det er mer av klimagassen fanget under havbunnen enn man tidligere trodde.

Publisert

Metan er en svært effektiv drivhusgass som vanligvis blir produsert ved at organisk materiale, i form av døde planter og dyr, brytes ned. Den er med på å fange solvarme i atmosfæren og bidrar 22 ganger mer til tildrivhuseffekten enn karbondioksid, en annen og mer velkjent drivhusgass. 

Men det er en annen type metan som kan dukke opp under spesielle omstendigheter: Abiotisk metan dannes ved kjemiske reaksjoner i havbunnsskorpen. En kjemisk reaksjon er når to stoffer reagerer med hverandre og danner et helt nytt stoff.

Nye funn viser at gasshydrater, en frossen substans i havbunnen som inneholder store mengder metan, kan være et reservoar for abiotisk metan. Et slikt reservoar ble nylig oppdaget på Knipovichryggen, som er en undersjøisk fjellkjede i Framstredet. Fjellkjeden blir omtalt av forskere som en ultrasakte spredningsrygg fordi den vokser under tolv millimeter per år.

Reservoaret som ble funnet på Knipovichryggen tyder på at abiotisk metan kan være en viktig bidragsyter til dannelsen av store mengder av hydrater i Polhavet.

Studien ble nylig publisert i tidsskriftet Geology.

Knipovich ryggen, en undersjøisk fjellkjede, ligger i Framstredet mellom Grønland og Svalbard.  (Foto: UiT)
Knipovich ryggen, en undersjøisk fjellkjede, ligger i Framstredet mellom Grønland og Svalbard. (Foto: UiT)

Ubeskrevet fenomen

— Geofysiske data fra flanken av denne spredningsryggen viser at det arktiske miljøet er ideelt for denne type metanproduksjon, sier Joel Johnson førsteamanuensis ved University of New Hampshire (USA) og hovedforfatter av studien.

Det er nytt for forskerne at hydrater blir dannet på denne måten; de fleste av de kjente metanhydrater i verden består av metan fra nedbrytning av organisk materiale.

Det er anslått at opptil 15 000 gigatonn av karbon er lagret i form av hydrater i havbunnen. Ett gigatonn er en milliard tonn karbon.

Men dette anslaget tar ikke høyde for abiotisk metan.

— Så det er sannsynligvis mye mer metan lagret på denne måten enn vi trodde, sier forsker ved Senter for arktisk gasshydrat, miljø og klima ved UiT, Jürgen Mienert.

Førsteamanuensis Joel Johnson fra University of New Hampshire var gjesteforsker ved Senter for arktisk gasshydrat, miljø og klima (CAGE) i 2014. (Foto: UiT)
Førsteamanuensis Joel Johnson fra University of New Hampshire var gjesteforsker ved Senter for arktisk gasshydrat, miljø og klima (CAGE) i 2014. (Foto: UiT)

Liv på Mars?

Nylig ble spor at metan oppdaget på Mars, noe som førte til spekulasjoner om at det en gang var liv på vår naboplanet. Men det er mulig at metangassen på Mars er abiotisk, altså en en ikke-levende del av økosystemet.

På Jorden oppstår abiotisk metan gjennom en prosess som kalles serpentinisering.

— Serpentirisering oppstår når kaldt sjøvann reagerer med de varme mantelsteinene som kommer opp langs store forkastninger i havbunnen. Dette skjer kun i havskorpen langs ultrasakte spredningsrygger. Den optimale temperaturen for serpentinisering av havskorpen er 200 til 350 grader , sier Johnson.

Metan som er produsert på denne måten kan unnslippe skorpen gjennom sprekker og forkastninger, og ende opp i havet. Men på Knipovichryggen blir den fanget opp som gasshydrat i sedimentene.

Hvordan er det mulig at relativt varm gass blir til denne frosne substansen?

— I andre lignende settinger slipper metanen ut i havet, hvor den kan påvirke havets kjemi. Men hvis trykket er høyt nok, og temperaturen er lav nok, blir gassen innesperret i et hydratstruktur under havbunnen. Dette er tilfelle i Knipovichryggen, hvor sedimenter setter lokk på havskorpen på 2000 meters dyp, sier Johnson.

Stabilt for to millioner år

Fordi denne havryggen sprer seg så sakte, har den blitt dekket av sedimenter som er avsatt av raske havstrømmer i Framstredet. Sedimentene har lagt lokk på hydratene i to millioner år og stabilisert dem.

Knipovichryggen er en relativt ung havrygg, som ligger nært kontinentalmarginen. Det er den delen av havbunnen som ligger mellom landområdene og dyphavet.

Ryggen er dekket av sedimenter som ble avsatt over et, geologisk sett, kort tidsperiode i løpet av de siste to til tre millioner år. Disse sedimentene holder metangassen fanget i havbunnen, sier Stefan Bünz fra Senter for arktisk gasshydrat, miljø og klima ved UiT.

Bünz sier at det er mange steder i Polhavet som ligner på Knipovichryggen. Dette tyder på at lignende gasshydratssystemer også kan eksistere i store havområder.

Ved ultrasakte spredningsrygger beveger platene seg bort fra hverandre veldig sakte slik at mantelen kommer fram. Knipovichryggen har en spredningshastighet på under 1,5 cm i året. De utforskes stadig, og en ny klasse av disse ryggene ble oppdaget så sent som 2003. (Foto: (Illustrasjon: Dr. Henry J.B. Dick, WHOI))
Ved ultrasakte spredningsrygger beveger platene seg bort fra hverandre veldig sakte slik at mantelen kommer fram. Knipovichryggen har en spredningshastighet på under 1,5 cm i året. De utforskes stadig, og en ny klasse av disse ryggene ble oppdaget så sent som 2003. (Foto: (Illustrasjon: Dr. Henry J.B. Dick, WHOI))

Ønsker å bore

Forskerne identifiserte reservoaret i Framstredet ved hjelp av høyoppløst 3D seismikk ombord forskningsskipet Helmer Hanssen. De ønsker nå å ta prøver av hydratene, ved å bore i sedimentene 140 meter under havets bunn.

Knipovichryggen er det mest lovende stedet på planeten der de kan ta slike prøver, og en av to steder der det er mulig.

— Vi tror at prosessene som skapte denne abiotiske metangassen har vært svært aktive tidligere. Det er imidlertid ikke et veldig aktivt sted for metanutslipp i dag. Men tilgangen på hydrater i sedimentene kan gjøre det mulig for oss å analysere gasssammensetningen. Slik kan vi ta en nærmere titt på hvordan den abiotiske metanen ble dannet, sier Jürgen Mienert.

Referanse:

Joel E. Johnson et al: Abiotic methane from ultraslow-spreading ridges can charge Arctic gas hydrates. Geology. Mars 2015.  doi:10.1130/G36440.1