Исследователи Габриэль Клебер и Леонард Магерл из центра iC3 обнаружили, что арктические ледники выделяют значительное количество метана, мощного парникового газа.
Они установили, что талые ледниковые реки и подземные источники переносят большие объемы метана из-под ледяного покрова в атмосферу. Этот ранее неизвестный процесс может способствовать усилению климатических изменений в Арктике, ускоряя глобальное потепление. iC3 – Центр передового опыта при Арктическом университете Норвегии (UiT), специализирующийся на изучении льда, криосферы, углерода и климата.
Ранее основными источниками выбросов метана в Арктике считались водно-болотные угодья, вечная мерзлота и геологические просачивания. Однако роль талой ледниковой воды в мобилизации метана до сих пор недооценивалась.
Габриэль Клебер и Леонард Магерл сосредоточили свое внимание на Валлокрабреене, небольшом долинном леднике в центральной части Шпицбергена. Там они измерили уровень метана в подземных источниках и талой реке, вытекающей из ледника.
Результаты оказались поразительными. Концентрация метана в талой реке до 800 раз превышала равновесный уровень в атмосфере, а пиковые значения в начале сезона таяния достигали 3170 наномолей.
Этот метан образовался не в результате микробной активности подо льдом, как предполагалось ранее в других ледниковых условиях, а из термогенных источников – метана, который был заперт в древних геологических формациях региона на протяжении миллионов лет.
Габриэль Клебер поясняет, что они ожидали увидеть некоторое количество метана в талой воде, но измеренные ими концентрации оказались неожиданно высокими. Проведенный ими изотопный анализ показал, что этот метан имеет геологическое происхождение и высвобождается по мере отступления ледника и прохождения талой воды через трещины в горных породах.
Отслеживая концентрацию метана в течение всего сезона таяния, исследователи подсчитали, что только талая река Валлокрабреена выбрасывала в атмосферу около 616 кг метана в период с июня по октябрь.
Это составило 63% от общего объема выбросов метана из водосборного бассейна ледника, а остальная часть приходилась на подземные источники и пузырящиеся газовые выходы.
Леонард Магерл подчеркивает важность талой воды в стимулировании этих выбросов. Он отмечает, что ледники действуют как гигантские крышки, удерживая метан под землей. Но по мере их таяния вода просачивается через трещины в коренной породе, транспортируя газ на поверхность. Этот процесс можно сравнить с естественным процессом «гидроразрыва пласта», или, как они его назвали, «ледниковым фрекингом».
Исследование предполагает, что подобные выбросы могут происходить на сотнях других ледников Шпицбергена. На архипелаге насчитывается более 1400 ледников, заканчивающихся на суше, многие из которых расположены над богатыми метаном коренными породами.
Если аналогичные процессы происходят и в других местах, выбросы метана из ледников могут стать существенным и ранее неучтенным источником выбросов парниковых газов в Арктике.
Последствия этого исследования выходят далеко за пределы Шпицбергена. Арктика нагревается в четыре раза быстрее, чем в среднем по миру, и ледники по всему региону стремительно сокращаются. По мере их таяния может высвобождаться больше метана, создавая петлю положительной обратной связи: потепление приводит к таянию ледников, что, в свою очередь, высвобождает метан, который задерживает больше тепла в атмосфере и ускоряет дальнейшее таяние.
Габриэль Клебер предупреждает, что этот процесс может иметь глобальные климатические последствия. Она объясняет, что метан является гораздо более мощным парниковым газом, чем углекислый газ, в краткосрочной перспективе. Несмотря на то, что эти выбросы носят сезонный характер, они могут накапливаться по мере отступления ледников.
Это открытие ставит вопросы о том, как углеродный цикл Арктики изменяется в ответ на изменение климата. Ученым необходимо пересмотреть бюджеты метана в регионе, включив в них выбросы из ледников наряду с таянием вечной мерзлоты и потоками метана из водно-болотных угодий.
Это исследование является первым, в котором задокументированы выбросы метана из талой ледниковой реки на Шпицбергене, но необходимы дополнительные исследования, чтобы понять полный масштаб проблемы. Исследователи iC3 планируют расширить свою работу на другие ледниковые системы и разработать методы количественной оценки выбросов метана в более широком масштабе.
