Manipuleringsarmen på ROV Ægir 6000 -proverna sippar karbonater från havsbotten på 1200 m vattendjup, utanför västra Svalbard. Kredit:NORCRUST Använda manipulatorarmen på ROV Ægir 6000 ombord på R/V G.O. Sars i juli 2016 för provtagning av sippkarbonater från havsbotten vid 1200 m vattendjup, utanför västra Svalbard. Kredit:NORCRUST
Inlandsdynamik från det förflutna orsakade sannolikt felrörelser i jordskorpan, resulterar i att havsbotten frigör metan i ~ 1200 m vattendjup utanför Svalbard, en skärgård i norska Arktis.
"Våra resultat visar liknande mönster under de senaste två istiden, från 160, 000 år sedan fram till idag. De nya uppgifterna tyder på en koppling mellan förändrade kontinentala isvolymer och metanutsläpp från havet i Arktis, säger Tobias Himmler, forskare vid Geological Survey of Norway (NGU) och principförfattare till studien.
Havsbotten och havsbottenprover avslöjar det förflutna
Forskare från NGU och Center for Arctic Gas Hydrate, Miljö och klimat (CAGE) vid UiT Norges arktiska universitet i Tromsø; deltog i två forskningsexpeditioner kopplade till detta projekt sommaren 2016.
Under den första expeditionen ombord på forskningsfartyget G.O. Sars, prover togs från havsbotten vid Vestnesa -åsen utanför västra Svalbard på ~ 1200 meters vattendjup med det fjärrstyrda fordonet (ROV) Æegir 6000.
En andra expedition till samma plats ägde rum några veckor senare ombord på forskningsfartyget Maria S. Merian, med sig MARUM-MeBo70 djuphavsborrningsrigg. Den här gången, forskare kunde få flera 10+ m långa sedimentkärnor för vidare studier.
Sipparbonater samlades upp från havsbotten med hjälp av ROV, medan fler också hittades i MeBo -kärnproven som togs under havsbotten.
En sippkarbonathög på Vestnesa Ridge havsbotten som är cirka 1,5 meter bred och 1 meter hög. Kredit:NORCRUST
Sippkarbonaterna berodde på sedimentcementationen som uppstod när metan migrerade uppifrån djupt och oxiderades av metankrävande mikrober nära havsbotten.
"Sippkarbonater fungerar som geologiska arkiv över tidigare metanutsläpp från havsbotten, säger Himmler.
Flera episoder av metanemission avslöjades
Efter att ha mätt mängden radioaktiva isotoper uran och torium som finns i sippkarbonaterna, forskare vid British Geological Survey kunde beräkna åldrarna på karbonatbitarna. Denna data avslöjar tre separata 10, 000- till 20, 000 år långa metanemissioner under de senaste 160, 000 år. Metan släpptes när tjocka isark flyttade in för att täcka Svalbard och Barentshavsområdet, och senare efter att isen minskat.
"Under isväxtens tillväxt, isens extra vikt pressar jordskorpan nedåt. Efter isens smältning, skorpen stiger igen. Våra data tyder på att metan utanför västra Svalbard härrörde från havsbotten främst när isskyddsrörelser aktiverade fel. Hur mycket metan släpptes ut, dock, vi vet inte, "förklarar Himmler.
Tidigare forskning har visat att metanutsläpp har skett konsekvent sedan förra istiden, börjar ca 23, 000 år sedan. Forskare från NGU och CAGE har nu lyckats - bokstavligen - borra längre tillbaka i tiden med hjälp av MARUMs MeBo70 borrigg för havsbotten. De borrade sippkarbonatproverna avslöjar att det har varit minst två äldre metanemissionsepisoder tidigare, mellan cirka 160, 000 till 133, 000 år och 50, 000 till 40, 000 år sedan.
"Inlandsdynamiken är en ny faktor när man beaktar de naturliga drivkrafterna för metanfrisättning från djuphavet i Arktis, säger Tobias Himmler.
Forskningsprojektet "Norwegian margin fluid systems and metane-derivated carbonate crusts" (NORCRUST) finansieras av Norska forskningsrådet genom programmet Petromaks2. NORCRUST leds av NGU i samarbete med CAGE, MARUM-Center for Marine Environmental Science, och British Geological Survey.
