Es ist vielleicht nicht sehr bekannt, aber im Arktischen Ozean treten enorme Mengen des potenten Treibhausgases Methan aus. Diese Lecks bestehen seit Tausenden von Jahren, könnten aber durch einen künftig wärmeren Ozean verstärkt werden. Das Potenzial dieses Gases, dem Ozean zu entkommen und zum Treibhausgasbudget in der Atmosphäre beizutragen, ist ein wichtiges Rätsel, das Wissenschaftler zu lösen versuchen.
Die Gesamtmenge an Methan in der Atmosphäre hat in den letzten Jahrzehnten immens zugenommen, und während ein Teil des Anstiegs auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen ist, sind andere Quellen nicht sehr stark eingeschränkt.
Kleine Druckänderungen wirken sich auf die Methanfreisetzung aus
Der Mond kontrolliert eine der größten Kräfte in der Natur – die Gezeiten, die unsere Küsten prägen. Gezeiten beeinflussen wiederum die Intensität der Methanemissionen aus dem Meeresboden des Arktischen Ozeans erheblich.
„Wir haben festgestellt, dass Gasansammlungen, die sich in den Sedimenten innerhalb eines Meters vom Meeresboden befinden, selbst geringfügigen Druckänderungen in der Wassersäule ausgesetzt sind. Ebbe bedeutet weniger hydrostatischen Druck und eine höhere Intensität der Methanfreisetzung. Flut bedeutet hohen Druck und geringere Intensität der Veröffentlichung “, sagt Co-Autor der Zeitung Andreia Plaza Faverola.
„Es ist das erste Mal, dass diese Beobachtung im Arktischen Ozean gemacht wurde. Dies bedeutet, dass geringfügige Druckänderungen erhebliche Mengen Methan freisetzen können. Dies ist ein Grundpfeiler und die größte Auswirkung der Studie. “ Sagt ein anderer Co-Autor, Jochen Knies.
Neue Methoden decken unbekannte Freisetzungsstellen auf
Plaza Faverola weist darauf hin, dass die Beobachtungen gemacht wurden, indem ein Werkzeug namens Piezometer in die Sedimente gelegt und dort vier Tage lang belassen wurde.
Es wurde der Druck und die Temperatur des Wassers in den Poren des Sediments gemessen. Stündliche Änderungen des gemessenen Drucks und der gemessenen Temperatur zeigten das Vorhandensein von Gas in der Nähe des Meeresbodens, das mit wechselnden Gezeiten auf- und absteigt. Die Messungen wurden in einem Gebiet des Arktischen Ozeans durchgeführt, in dem zuvor keine Methanfreisetzung beobachtet wurde, in dem jedoch massive Gashydratkonzentrationen gemessen wurden.
„Dies zeigt uns, dass die Gasfreisetzung aus dem Meeresboden weiter verbreitet ist, als wir es mit herkömmlichen Sonaruntersuchungen sehen können. Wir sahen keine Blasen oder Gassäulen im Wasser. Gas-Rülpser mit einer Periodizität von mehreren Stunden werden nur identifiziert, wenn ein permanentes Überwachungsinstrument wie das Piezometer vorhanden ist. “ Sagt Plaza Faverola
Diese Beobachtungen deuten darauf hin, dass die Quantifizierung der heutigen Gasemissionen in der Arktis möglicherweise unterschätzt wird. Hochwasser scheint jedoch die Gasemissionen zu beeinflussen, indem es ihre Höhe und ihr Volumen verringert.
„Was wir fanden, war unerwartet und die Auswirkungen sind groß. Dies ist ein Tiefwasserstandort. Kleine Druckänderungen können die Gasemissionen erhöhen, aber das Methan bleibt aufgrund der Wassertiefe immer noch im Ozean. Aber was passiert an flacheren Standorten? Dieser Ansatz muss über einen längeren Zeitraum auch in flachen arktischen Gewässern durchgeführt werden. In seichtem Wasser ist die Wahrscheinlichkeit, dass Methan in die Atmosphäre gelangt, größer. “ Sagt Knies.
Kann den Temperatureffekten entgegenwirken
Ein hoher Meeresspiegel scheint daher die Gasemissionen zu beeinflussen, indem er möglicherweise deren Höhe und Volumen verringert. Es bleibt die Frage, ob der Anstieg des Meeresspiegels aufgrund der globalen Erwärmung den Einfluss der Temperatur auf die Methanemissionen von U-Booten teilweise ausgleichen könnte.
„Erdsysteme sind auf eine Weise miteinander verbunden, die wir noch entschlüsseln, und unsere Studie zeigt eine dieser Verbindungen in der Arktis: Der Mond verursacht Gezeitenkräfte, die Gezeiten erzeugen Druckänderungen und Bodenströmungen, die wiederum den Meeresboden formen und das U-Boot-Methan beeinflussen Emissionen. Faszinierend!” sagt Andreia Plaza Faverola
Das Papier ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen CAGE und Ifremer im Rahmen des Projekts SEAMSTRESS – Tektonische Stresseffekte auf das Versickern von arktischem Methan
Ref: Nabil Sultan, Andreia Plaza-Faverola, Sunil Vadakkepuliyambatta, Stefan Buenz und Jochen Knies. Einfluss von Gezeiten und Meeresspiegel auf die Methanemissionen in der Tiefsee in der Arktis. Naturkommunikation. https://doi.org/10.1038/s41467-020-18899-3
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