W wyniku ocieplania się oceanów z mikroorganizmów żyjących pod dnem morskim mogą zostać uwolnione duże ilości metanu, co może wzmocnić globalne ocieplenie.

Nowe badania tworzą metodę pozwalającą zrozumieć, w jaki sposób mikroorganizmy przyczyniają się do wzrostu emisji metanu z dna morskiego.

Hydrat metanu

Metan, potężny gaz cieplarniany, jest przechowywany pod oceanami w ogromnych zbiornikach, a woda jest w postaci stałej, podobnej do lodu. Nazwa tej substancji to hydrat metanu.

Od ponad trzech dekad wyrażane są różne obawy, że ocieplenie dna morskiego może przyspieszyć uwalnianie tego metanu, a być może nawet wysłać go do atmosfery, gdzie przyczyni się do dalszego globalnego ocieplenia. Na szczęście większość tego hydratu metanu jest zakopana setki metrów pod powierzchnią oceanu.

Nawet jeśli ocieplenie spowoduje stopienie hydratu metanu i uwolnienie metanu, spodziewano się, że naturalne filtry mikrobiologiczne na dnie morskim zniszczą prawie cały metan, zanim wejdzie on do otwartego oceanu.

Istnieją jednak pewne luki w ich zrozumieniu istotnych procesów dna morskiego. W szczególności, czy ocieplenie dna morskiego prawdopodobnie nastąpi wystarczająco szybko, aby hydrat metanu stopił się wystarczająco szybko, aby przytłoczyć naturalne filtry mikrobiologiczne i ostatecznie je ominąć?

Delikatny filtr

Christian Stranne, adiunkt na Wydziale Nauk Geologicznych Uniwersytetu Sztokholmskiego, powiedział, że przejście siarczan-metan, mikrobiologiczna warstwa filtracyjna osadu, z której usuwany jest metan, jest delikatną strukturą. Dodaje, że rozwój warstwy filtracyjnej i osiągnięcie maksymalnej zdolności pochłaniania metanu zajmuje dużo czasu. Żywy filtr tworzą mikroorganizmy pobierające metan w środowiskach beztlenowych. W oparciu o prędkość, z jaką metan zbliża się do filtra, filtr porusza się również pionowo w osadzie.

Zwiększone uwalnianie metanu

Stranne i jego współpracownicy z Linnaeus University i Stockholm University połączyli nowy model zachowania biologicznego, a także pionowe ruchy tego filtra mikrobiologicznego z istniejącymi modelami fizycznego zachowania osadów dna morskiego w ostatnim badaniu, które właśnie opublikowano w Communications Earth i Środowisko. Fizyczne komponenty modelu przedstawiają takie procesy, jak powstawanie pęknięć i zdolność metanu do poruszania się przez muł po stopieniu się hydratów metanu.

Stranne wyjaśnia, że ​​nagle więcej metanu unosi się w osadzie, co może się zdarzyć, jeśli hydrat metanu zacznie szybciej się topić. Filtr może potrzebować dziesięcioleci, aby dostosować się do rozpoczęcia zużywania metanu z nową prędkością. Najnowsze badania pokazują, że znaczne ilości metanu mogą przedostawać się przez filtr do wody oceanicznej, gdy nie jest ona regenerowana.

Nawet po tym oknie możliwości muszą zajść dodatkowe procesy niszczące metan, zanim metan ze stopionych hydratów dostanie się do wody morskiej. Dzięki tym procedurom jest prawie niemożliwe, aby znaczne ilości metanu wytworzonego podczas topienia hydratów metanu dostały się do atmosfery.

Topienie hydratów metanu

Stranne zauważa, że inne obszary, takie jak arktyczne szelfy kontynentalne, gdzie metan uwalniany z dna morskiego jest znacznie płytszy i ma większe prawdopodobieństwo dostania się do atmosfery, mogą korzystać z technik przedstawionych w tym badaniu.

Kontynuował, hydraty metanu są znaczącym źródłem magazynowania węgla, dlatego kluczowe jest zrozumienie, w jaki sposób wpływają one na zmiany w oceanie i prawdopodobnie w atmosferze zarówno w długim, jak i stosunkowo krótkim czasie.

Dzięki swoim badaniom naukowcy rozumieją teraz, że topnienie hydratów metanu jest realną możliwością tymczasowego ominięcia tego, co kiedyś uważano za solidny filtr w osadzie. Jednak tempo ocieplenia jest bardzo znaczące.

Stranne podkreślił, że ich odkrycia sugerują, że filtr może nadal działać na wysokim poziomie, nawet jeśli ocieplenie oceanu jest znacznie wolniejsze niż 1 °C na 100 lat. Niestety przewiduje się, że niektóre oceany ocieplą się szybciej niż 1 °C, donosi Science Daly.

Opracowanie: irme.pl