Арктические ледники выталкивают метан из пород и усиливают потепление
Миллионы лет метан оставался запертым в недрах под арктическими ледниками, но теперь талая вода вскрывает эти природные хранилища. Исследование, опубликованное в Nature Communications 8 сентября, показывает: процесс высвобождения газа идет гораздо активнее и масштабнее, чем считалось ранее. Группа ученых под руководством Габриэль Клебер из норвежского iC3 Polar Research Hub и Университета Тромсё проанализировала 148 проб воды, собранных в реках, стекающих с 19 ледников центральной части Шпицбергена. Результат оказался однозначным: превышение концентрации метана относительно равновесного уровня с атмосферой зафиксировано во всех без исключения водотоках, а в ряде случаев показатели были выше нормы в 425 раз.
Механизм высвобождения газа связан не с биологическими процессами, как в Гренландии, а с геологией. Метан на Шпицбергене имеет термогенное происхождение — он образовался в результате длительного термического преобразования органики, захороненной в сланцевых толщах. Дополнительным подтверждением древней природы газа служит присутствие в воде этана и пропана. Однако наличие сланцев под ледником — лишь половина условия. Данные георадарных исследований показывают: газ покидает недра только там, где основание ледника находится в талом состоянии. Если нижняя часть ледника теплая, вода свободно циркулирует по трещинам, проникает в породы и вымывает скопившийся там метан. Если же лед проморожен до самого основания, доступ к сланцам перекрыт, и выбросы практически отсутствуют.
Масштаб эмиссии впечатляет: по расчетам авторов, ледниковые реки Шпицбергена ежегодно выносят от 182 до 368 тонн метана. Эта цифра сопоставима с показателями всей Гренландии, хотя площадь оледенения там в 55 раз больше. Причина такого несоответствия кроется в составе горных пород: Шпицберген сложен преимущественно сланцами, богатыми органикой, тогда как гренландские ледники лежат на менее «продуктивных» геологических формациях.
Особое беспокойство вызывает тот факт, что реальные объемы выбросов могут быть существенно занижены. Исследователи зафиксировали поступление метана в реки из подземных источников уже после того, как вода выходит из-подо льда. В некоторых случаях концентрации газа там были даже выше, чем в пробах, взятых непосредственно у края ледника. Это означает, что ученые, ограничивающиеся отбором проб у ледникового языка, упускают значительную часть эмиссии.
Климатический аспект создает тревожную картину. С ростом температуры в Арктике усиливается таяние, увеличивается объем воды, поступающей под лед, и, как следствие, активнее вымывается метан. Возникает классическая петля положительной обратной связи: потепление ускоряет высвобождение парникового газа, который, в свою очередь, усиливает потепление. Этот природный механизм человек не может регулировать напрямую. Впрочем, система не так однозначна: ряд ледников Шпицбергена, напротив, охлаждается снизу, что снижает их способность выводить газ. Как будет развиваться ситуация в долгосрочной перспективе, зависит от баланса этих разнонаправленных процессов — и именно этот баланс станет предметом пристального внимания климатологов в ближайшие годы.
