De to dominerende muslingartene fra fossilfunnet utenfor Svalbard: Til venstre <em>Phreangena s.l.</em> og til høyre <em>Isorroprondon sp.</em> (Foto: William L. Locke)
De to dominerende muslingartene fra fossilfunnet utenfor Svalbard: Til venstre Phreangena s.l. og til høyre Isorroprondon sp. (Foto: William L. Locke)

Muslinger avslørte tusen år av metanutslipp

Fossiler av muslinger som lever i metanrike miljøer, forteller historien om tusen år med utslipp i Arktis.

Publisert

Muslinger, blåskjell, kamskjell og østers er deilige retter på en restaurantmeny.

Men disse skjellene er mye mer enn det: De er også delikate instrumenter som måler endringer i miljø og klima.

De lever lenge på ett sted og samler og lagrer informasjon om sine omgivelser i skjellene.

Presis timing av utslipp

Et samfunn av muslinger levde på havbunnen i Polhavet nord for Svalbard for 17 707 til 16 680 år siden. Dette er en ganske nøyaktig tidshorisont, med tanke på at det er ved enden av siste istid, da det selvfølgelig ikke fantes moderne måleinstrumenter.

Forskere fra Senter for fremragende forskning, miljø og klima (CAGE) oppdaget muslingene da de tok røntgenbilder av sedimentkjerner.

Sedimentkjerner er prøver av havbunnen, tatt på 1200 meters dyp. Oppdagelsen er publisert i tidsskriftet Geochemistry, Geophysics and Geosystems.

– Vi har ikke oppdaget slike muslingsamfunn i noen av de andre kjernene tatt så langt nord. Så vidt jeg vet så har ikke disse samfunn blitt observert så langt nord i nåtiden heller, sier William Ambrose, gjesteprofessor ved CAGE.

Klarer seg uten sollys

Muslingene eksisterte i en næringskjede som ikke trengte solenergi for å trives. Sollyset klarer ikke å trenge så dypt ned i havet. I stedet fikk de energi via kjemosyntese.

Det betyr at næringen kom fra bakteriekolonier som gjør karbon i havet om til sukkerstoffer ved hjelp av metan som siver ut av havbunnen.

– Våre beregninger viser at 43 prosent av muslingenes næring kom fra metan. Resten kom fra andre kilder, materiale som falt gjennom vannet og til havbunnen. Men på denne dybden er det ikke mye næring som kommer den veien. Metan er nøkkelen for denne artens overlevelse her, sier Ambrose.

Varme og kalde utslipp

Metan slipper ut fra havbunnen på to måter: gjennom store søyler av varm røyk som oppstår i områder med høy vulkanaktivitet, eller gjennom de litt mindre synlige kalde utslippssteder som dukker opp i mindre dramatiske områder. 

Begge miljøene kan være biologiske oaser med en overflod av kjemosyntetiske samfunn.

— Muslinger av denne typen på havbunnen er et tegn på høye og vedvarende metanutslipp, sier Ambrose.

Naturlige observatorier

Utslippene målt i denne studien var fra Vestnesaryggen. Utbredelsen av gasshydrater, som er metan i isform, i havbunnen er godt dokumentert her. Utslippene av metangass har foregått fra havbunnen i området i over en million år.

Flere steder på Vestnesa byr på aktive utslipp den dag i dag med opptil 800 meter høye gassøyler. Andre steder ser man at utslipp har foregått tidligere, men at de er inaktive nå. Forskerne vet hvordan gassutslipp aktiveres, men varigheten av utslippene er ikke lett å forstå.

– Muslinger er som naturlige observatorier. Disse skjellene har et livsløp på opptil 30 år. Noen av artene kan leve i hundrevis av år, sier Ambrose.

Noen av de aktive utslippene ved Vestnesa er ganske store. Slik som denne som strekker seg 800 meter opp fra havbunnen. (Foto: (Illustrasjon: A. Portnov/CAGE))
Noen av de aktive utslippene ved Vestnesa er ganske store. Slik som denne som strekker seg 800 meter opp fra havbunnen. (Foto: (Illustrasjon: A. Portnov/CAGE))

Tenk på muslingene som vinylplater som tar opp metanutslipp gjennom tiår og registrerer dem i rillene på skjellene. Et bed av fossiliserte muslingskjell på 30 centimeter, som den som er funnet i sedimentkjernen, er som en enorm platesamling.

Den kan bli spilt av ved å måle isotoper og andre elementer i skjellene.

– Vi kunne regne ut at metan måtte ha lekt ut konstant for 1000 år for at denne samlingen av muslinger kunne oppstå. Dette gjorde vi ved å datere når disse muslingene levde og ved å måle isotopiske verdier i deres skjell.

Den presise dateringen av en slik hendelse i vår planets fjerne fortid er ikke en enkel oppgave. Og den kan ikke løses av muslingene alene.

Denne graden av presisjon avhenger av mange ting: Mikrofossiler må bli datert, skorpen av karbonat på havbunnen likeså og de tektoniske bevegelsene må forstås.

Referanse:

William G. Ambrose Jr. mfl: Bivalve shell horizons in seafloor pockmarks of the last glacial-interglacial transition: a thousand years of methane emissions in the Arctic Ocean, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, desember 2015, doi: 10.1002/2015GC005980.