Арктические ледники выталкивают метан из пород и усиливают потепление

Миллионы лет метан оставался запертым в недрах под арктическими ледниками, но теперь он выходит наружу. В Nature Communications от 8 сентября вышла работа, в которой авторы проанализировали данные по 19 ледниковым рекам Шпицбергена. Учёные установили: талая вода проникает вглубь, контактирует с породами и вымывает скопившийся там газ, после чего выносит его к поверхности.

Группа исследователей под руководством Габриэль Клебер из норвежского iC3 Polar Research Hub и Университета Тромсё собрала 148 образцов воды в реках, стекающих с 19 ледников центральной части архипелага. В ряде проб содержание метана в 425 раз превышало равновесный уровень с атмосферой. Превышение нормы зафиксировано во всех без исключения водотоках.

Происхождение газа — геологическое, а не биогенное, как в Гренландии. Здесь метан образовался в результате длительного термического преобразования органического вещества, захороненного в сланцевых толщах. Присутствие в воде этана и пропана служит дополнительным подтверждением его древнего, термогенного характера.

Однако наличие сланцев под ледником — не единственное условие для выбросов. По данным георадарных исследований, газ покидает недра только там, где основание ледника находится в талом состоянии. Если лёд снизу тёплый, вода свободно циркулирует по трещинам и дренирует метан из пород. Если же нижняя часть ледника промёрзла до основания, доступ к сланцам перекрыт, и выбросы практически отсутствуют.

По расчётам авторов, ежегодный объём метана, выносимого ледниковыми реками Шпицбергена, составляет от 182 до 368 тонн. Это сопоставимо с показателями для всей Гренландии, хотя площадь оледенения там в 55 раз больше. Причина — в составе горных пород: Шпицберген сложен преимущественно сланцами, богатыми органикой.

Кроме того, исследователи зафиксировали поступление метана в реки из подземных источников уже после выхода воды из-подо льда. В некоторых случаях концентрации там были даже выше, чем в пробах у края ледника. Это означает, что учёные, ограничивающиеся отбором проб непосредственно у ледникового языка, могут занижать реальные объёмы эмиссии.

Климатический аспект вызывает беспокойство: с ростом температуры в Арктике усиливается таяние, увеличивается объём воды, поступающей под лёд, и, как следствие, активнее вымывается метан. Речь идёт о природном механизме положительной обратной связи, который человек не может регулировать напрямую. При этом ряд ледников Шпицбергена, напротив, охлаждается снизу, что снижает их способность выводить газ. Каким образом будет развиваться система в долгосрочной перспективе — зависит от баланса этих двух разнонаправленных процессов.

Источник: eurekalert.org