يؤدي ذوبان الأنهار الجليدية في القطب الشمالي إلى إطلاق غاز الميثان

مع تحرك الأنهار الجليدية في سفالبارد وترك الأرض وراءها ، تتسرب المياه الجوفية تحت الأرض إلى أعلى وتشكل الينابيع. وجد العلماء أنه في 122 من أصل 123 منهم ، تمتلئ المياه بغاز الميثان القديم على ما يبدو بتركيزات عالية جدًا تتدفق إلى الأعلى تحت الضغط. كمية الانبعاثات التي تنبعث من هذه الينابيع غير محددة بشكل جيد.

قالت غابرييل كليبر ، المؤلفة الرئيسية للدراسة والعالمة في جامعة كامبريدج والمركز الجامعي في سفالبارد: “هذه حلقة تغذية مرتدة ناتجة عن تغير المناخ”. “تتراجع الأنهار الجليدية بسبب ارتفاع درجة حرارة المناخ ، وتترك هذه الحقول الأمامية المكشوفة وراءها ، مما يشجع على إطلاق غاز الميثان.”

أكثر ما يثير القلق هو العمر الواضح للميثان – حقيقة أنه يبدو قديمًا تشير إلى أنه يمكن أن يأتي من خزانات كبيرة جدًا تحت الأرض مع القدرة على إطلاق الكثير من الغاز. وجد الباحثون أن أكثر تدفقات الغاز كثافة حدثت في مناطق بها طبقات صخرية تحت الأرض عمرها ملايين السنين.

قال كليبر: “إنه ليس غاز الميثان الذي تنتجه الميكروبات بشكل معاصر ، إنه الميثان الذي تم تكوينه عندما تشكلت الصخور”.

يشير هذا إلى أن الغاز قد تم عزله لفترات طويلة في الرواسب القديمة للوقود الأحفوري ، وخاصة الغاز الطبيعي والفحم – ولكن هذا شيء ما أزال مؤخرًا ما يسميه العلماء “غطاء جليدي، “التي قدمتها الأنهار الجليدية أو التربة الصقيعية. احتفظت بغطاء على الميثان ، وأتاحت إزالته للغاز المستقر أن يهرب إلى الأعلى. تشتهر سفالبارد على نطاق واسع بأنها غنية بالوقود الأحفوري – وقد تم إنشاء أكبر مستوطنة ، Longyearbyen ، في الأصل كمدينة لتعدين الفحم.

قال العلماء إن الظاهرة الحالية يمكن أن تحدث بالتأكيد في أماكن كثيرة غير سفالبارد ، مما قد يضيف مسرعًا آخر لارتفاع درجات الحرارة في القطب الشمالي.

قال آندي هودسون ، مؤلف مشارك في الدراسة وعالم في مركز جامعة النرويج في سفالبارد: “الصخر الزيتي هو أكثر صخور الأرض وفرة ، وهناك الكثير منه في القطب الشمالي (أو الصخور مثله)”.

الدراسة نُشر يوم الخميس في Nature Geoscience بواسطة Kleber و Hodson وزملاء في جامعات في النرويج وكندا والمملكة المتحدة. درس العلماء 78 من الأنهار الجليدية في سفالبارد التي تعتمد على اليابسة في سياق أبحاثهم والعديد من الأنهار الجليدية الإضافية التي تمتد على طول الطريق إلى المحيط.

إذا كانت انبعاثات الميثان تمثل ظاهرة جديدة مرتبطة بارتفاع حرارة الكوكب ، فإن سفالبارد هي المكان المناسب لها. شهدت سلسلة الجزر ارتفاعًا غير عادي في درجات الحرارة ، مما تسبب في تراجع قوي للأنهار الجليدية. تحسنت سفالبارد بشكل كبير منذ عام 1976 ، على أساس تم أخذ قياسات درجة الحرارة في مطار سفالبارد بالقرب من Longyearbyen.

لا يوجد تقدير رسمي لكمية انبعاثات الميثان الكبيرة الناتجة عن انحسار الأنهار الجليدية حول العالم. ستضيف هذه الظاهرة مصدرًا إضافيًا لانبعاثات غاز الميثان في القطب الشمالي. لقد وجد العلماء أن ذوبان الجليد الدائم يطلق أيضا الغاز في الغلاف الجوي ، لكن الظاهرة ليست مفهومة جيدًا. ان التقييم العلمي الرسمي يضع هؤلاء بين صفر ومليون طن من الميثان سنويًا ، مما يؤكد عدم اليقين بشأن نطاق المشكلة.

وقال كليبر إن الانبعاثات الناتجة عن تراجع الأنهار الجليدية تعتبر مصدرًا مختلفًا – لا توجد عادة طبقة دائمة التجمد تحت الأنهار الجليدية. بدلاً من ذلك ، فإن الجليد الجليدي نفسه ، الذي يسحق الأرض لأسفل ، يعمل بمثابة الغطاء الظاهر الذي يحتجز الميثان بداخله.

يقدر كليبر وزملاؤه أن 231 طنًا من الميثان يمكن أن تنبعث في سفالبارد كل عام بسبب العملية التي اكتشفوها. بالمقارنة ، النرويج ذكرت 105،940 طنًا من انبعاثات الميثان من قطاعها الزراعي ، وهو أكبر مصدر لانبعاثات هذا الغاز ، في عام 2021 (آخر عام تم الإبلاغ عنه).

بشكل عام ، ستشكل الانبعاثات المرتبطة بانحسار الأنهار الجليدية في سفالبارد ما يزيد قليلاً عن 1 في المائة من إجمالي انبعاثات غاز الميثان في النرويج لعام 2021. ومن بين الدول ، تعد النرويج نفسها مصدرًا صغيرًا نسبيًا لانبعاثات غاز الميثان.

الخوف الحقيقي ليس ما يحدث في سفالبارد ، بل بالأحرى ، ما الذي سيعنيه إذا كانت الظاهرة أكثر انتشارًا – أو إذا كانت على وشك أن تتفاقم بسبب المزيد من التراجع الجليدي. يلاحظ كليبر ، على سبيل المثال ، أن الأنهار الجليدية التي تتسرب حاليًا إلى المحيط تتراجع أيضًا ، وفي كثير من الحالات تتراجع إلى اليابسة وبالتالي تكشف مرة أخرى أسطح الأرض التي يمكن أن تحتوي على الميثان تحتها.

قال كليبر: “مع تعرض المزيد من الأراضي ، لدينا المزيد من الينابيع التي ستظهر”.

قالت كاتي والتر أنتوني ، الباحثة في جامعة ألاسكا ، فيربانكس ، التي تدرس هذه الانبعاثات عبر أقل و دون الشمال المتجمد.

في حالة واحدة ، وثق والتر أنتوني أ بحيرة فقاعية في ألاسكا كان ينبعث منها أيضًا غاز الميثان الجيولوجي القديم بمعدل ينذر بالخطر يبلغ حوالي 11 طنًا من الغاز يوميًا.

الدراسة الأخيرة “مهمة لأنها تظهر مدى انتشارها في كل مكان [methane] وقال والتر أنتوني في رسالة بالبريد الإلكتروني “تتسرب من أصول مختلفة في بيئة تراجع الأنهار الجليدية”. “تم العثور على تسريبات مماثلة غنية بالميثان في ألاسكا وجرينلاند على طول حواف الأنهار الجليدية والغطاء الجليدي.”

في دراسة 2012، قدّر والتر أنتوني وفريق من العلماء أن مليوني طن سنويًا من غاز الميثان القديم ، المخزن في أعماق الأرض ، يمكن أن يتسرب إلى الهواء عبر القطب الشمالي مع ذوبان الجليد الدائم ، وتشكل بحيرات جديدة ، وتوفر تغييرات أخرى مسارات جديدة لها للوصول إلى الغلاف الجوي. استنادًا إلى الدراسة الجديدة ، يقول أنتوني الآن أن هذا الرقم يمكن أن يكون “أكبر بكثير”.

أضاف جيسبر ريس كريستيانسن ، العالم في جامعة كوبنهاغن الذي أجرى درس ترتبط انبعاثات الميثان بالأنهار الجليدية في جرينلاند. “لقد مرت السنوات السبع الماضية فقط على أن الناس قد درسوا هذا بالفعل.”

ومع ذلك ، قال كريستيانسن إن المؤلفين يمكنهم فعل المزيد لإثبات أن غاز الميثان الذي يعثرون عليه قديم جدًا ، كما تشير الورقة البحثية.

عمر الغاز مهم لأن العلماء يعتقدون أن الميثان الموجود تحت الأرض مرتبط بترسبات الوقود الأحفوري – لكن هذا يختلف عن انبعاثات الميثان بالقرب من السطح التي تنتجها الكائنات الحية الدقيقة طوال الوقت.

قال كريستيانسن: “لا تزال هناك بعض القطع المفقودة من هذا اللغز”.

ويستمر البحث ، مقابل الخلفية الخلابة ولكن أيضًا البرية لسفالبارد ، والتي تشتهر بعدد كبير من الدببة القطبية. يتحدث من Rindersbukta ، مضيق في سفالبارد حيث تنتهي سلسلة من الأنهار الجليدية ، وأشار كليبر إلى أن درجات الحرارة كانت قريبة من 60 درجة فهرنهايت في ذلك اليوم ، “شديدة الحرارة في صيف سفالبارد. الأنهار مستعرة “.

وتابع كليبر: “إنه مجرد نوع من المفهوم الكئيب أن نشاهد مئات الأمتار المكعبة من الماء تومض أمام أعيننا ونعلم في مناخنا الحالي ، أن هذا الجليد لن يتم استبداله أبدًا”. “وبعد ذلك لدينا ينابيع الميثان هذه تتساقط قبل النهر الجليدي.”