Stora mängder av den kraftiga växthusgasen metan släpps ut från en isländsk glaciär, forskare har upptäckt.

En studie av Sólheimajökulls glaciär, som strömmar från det aktiva, isbelagd vulkan Katla, visar att upp till 41 ton metan släpps ut genom smältvatten varje dag under sommarmånaderna. Detta motsvarar ungefär metanen som produceras av mer än 136, 000 rapande kor.

Den Lancaster universitetsledda forskningen, som finns med i Vetenskapliga rapporter , är den första publicerade fältstudien som visar metanfrisättning från glaciärer i denna skala.

"Detta är en enorm mängd metan som förloras från glacialsmältvattenströmmen till atmosfären, "sa doktor Peter Wynn, en glacial biogeokemist från Lancaster Environment Center och motsvarande författare till studien. "Det överstiger mycket den genomsnittliga metanförlusten från icke-glaciala floder till den atmosfär som rapporteras i den vetenskapliga litteraturen. Det konkurrerar med några av världens mest metanproducerande våtmarker och representerar mer än tjugo gånger de kända metanutsläppen från alla Europas andra vulkaner tillsammans. . "

Dr Wynn tillade:"Metan har en global uppvärmningspotential 28 gånger så stor som koldioxid (CO2). Det är därför viktigt att vi vet om olika källor till metan som släpps ut i atmosfären och hur de kan förändras i framtiden.

"Det har spekulerats mycket om glaciärer kan släppa ut metan eller inte. Glaciärbäddarna innehåller den perfekta cocktailen av förhållanden för metanproduktion - mikrober, låg syrehalt, organiskt material och vatten - tillsammans med ett ogenomträngligt lock av is på ytan som fångar metanen under.

"Dock, ingen har noggrant undersökt detta på fältet tidigare och detta är det starkaste beviset ännu att glaciärer släpper ut metan. "

Studien kommer från Ph.D. forskning utförd av Dr. Rebecca Burns när hon var forskare vid Lancaster University genom Center for Global Eco-innovation, delfinansieras av Europeiska regionala utvecklingsfonden.

Dr Burns tog vattenprover från kanten av smältvattensjön framför glaciären Sólheimajökull och mätte metankoncentrationerna, att jämföra dem med metanhalter i närliggande sediment och andra floder, för att se till att metan inte släpptes ut från det omgivande landskapet.

"De högsta koncentrationerna hittades vid den punkt där floden kommer fram under glaciären och kommer in i sjön. Detta visar att metan måste hämtas från under glaciären, "Dr Wynn förklarar.

Med hjälp av en masspektrometer, som identifierar metanets unika "fingeravtryck", forskarna upptäckte att metan kommer från mikrobiologisk aktivitet vid glaciärens bädd. Men det finns fortfarande ett samband med vulkanen.

"Vi tror att medan vulkanen inte producerar metan, det tillhandahåller de förutsättningar som gör att mikroberna kan frodas och släppa ut metan i omgivande smältvatten, "Sade Dr Wynn.

Normalt när metan kommer i kontakt med syre kombineras det för att bilda CO2, så metanen försvinner effektivt. På en glaciär, smältvatten rik på upplöst syre kommer åt ismassans bädd och omvandlar eventuell metan till koldioxid.

"Att förstå den säsongsmässiga utvecklingen av Sólheimajökulls subglaciala dräneringssystem och hur det interagerar med Katlas geotermiska område ingick i detta arbete", sade professor Fiona Tweed, en expert på glaciärhydrologi vid Staffordshire University och medförfattare till studien.

Vid Sólheimajökull när smältvattnet når glaciärbädden, den kommer i kontakt med gaser som produceras av vulkanen Katla. Dessa gaser sänker syrehalten i vattnet, vilket betyder att en del av metanet som produceras av mikroberna kan lösas upp i vattnet och transporteras ut från glaciären utan att omvandlas till CO2.

Dr Hugh Tuffen, en vulkanolog vid Lancaster University och medförfattare till studien, sade:"Värmen från Katla vulkan kan kraftigt påskynda generationen av mikrobiell metan, så faktiskt kunde du se Katla som en gigantisk mikrobiell inkubator.

"Forskare har också nyligen upptäckt att Katla släpper ut stora mängder CO2 - det är bland de fem bästa globalt sett när det gäller koldioxidutsläpp från vulkaner - så Katla är verkligen en mycket intressant, mycket gasig vulkan. "

"Både Island och Antarktis har många istäckta, aktiva vulkaner och geotermiska system, "sa Dr Burns." Den senaste rapporten från International Panel on Climate Change (IPCC) belyser att nuvarande banor indikerar att den globala uppvärmningen sannolikt kommer att nå 1,5oC mellan 2030 och 2052, med störst upplevd klimatkänslighet på högre breddgrader. Om metan som produceras under dessa islock har ett sätt att fly när isen tynnar, Det finns en chans att vi kan se kortsiktiga ökningar av utsläpp av metan från ismassor till framtiden. "

Andri Stefánsson, Professor i hydrotermisk geokemi vid Islands universitet, som inte var inblandad i studien sa:"Dessa fynd ger viktig och ny information om metans ursprung och flöden vid jordytan och denna växthusgass betydelse för atmosfären från sådana system.

Dock, forskarna varnar för att det fortfarande är oklart hur dessa effekter kommer att se ut. De tror att även om det kan finnas en kortsiktig spets av metan som frigörs medan glaciären smälter och tunnas ut, på lång sikt kan processen vara självbegränsande som, tillsammans med andra skäl, utan isen tas villkoren för metanproduktion bort.