Att veta var utsläpp sker och vad som orsakar dem tar oss ett steg närmare att kunna förutsäga regionens påverkan på det globala klimatet.

Arktis är en av de snabbaste uppvärmningsställena på planeten. När temperaturen stiger, det ständigt frusna jordlagret, kallas permafrost, börjar tina, frigör metan och andra växthusgaser till atmosfären. Dessa metanutsläpp kan påskynda framtida uppvärmning - men för att förstå i vilken utsträckning, vi måste veta hur mycket metan som kan släppas ut, när och vilka miljöfaktorer som kan påverka dess utsläpp.

Det är en knepig bedrift. Arktis sträcker sig över tusentals miles, många av dem är otillgängliga för människor. Denna otillgänglighet har begränsat de flesta markbaserade observationerna till platser med befintlig infrastruktur-bara en bråkdel av den stora och varierade arktiska terrängen. Dessutom, satellitobservationer är inte tillräckligt detaljerade för att forskare ska kunna identifiera nyckelmönster och mindre miljöpåverkan på metankoncentrationer.

I en ny studie, forskare med NASA:s Arctic Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE), hittat ett sätt att överbrygga den klyftan. År 2017, de använde plan utrustade med Airborne Visible Infrared Imaging Spectrometer — Next Generation (AVIRIS — NG), ett högspecialiserat instrument, att flyga över ett 20 -tal, 000 kvadratkilometer (30, 000 kvadratkilometer) av det arktiska landskapet i hopp om att upptäcka metan hotspots. Instrumentet gjorde inte besviken.

"Vi anser att hotspots är områden med överskott av 3, 000 delar per miljon metan mellan den luftburna sensorn och marken, "sade huvudförfattaren Clayton Elder från NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien. "Och vi upptäckte 2 miljoner av dessa hotspots över landet som vi täckte."

Pappret, med titeln "Airborne Mapping avslöjar Emergent Power Law för arktiska metanutsläpp, "publicerades den 10 februari Geofysiska forskningsbrev .

Inom datauppsättningen, laget upptäckte också ett mönster:I genomsnitt metan hotspots var mestadels koncentrerade inom cirka 44 yards (40 meter) från stående vattendrag, som sjöar och vattendrag. Efter 44-varvet, närvaron av hotspots blev gradvis glesare, och cirka 300 meter från vattenkällan, de hoppade av nästan helt.

Forskarna som arbetar med denna studie har inte ett fullständigt svar på varför 44 yards är det "magiska talet" för hela undersökningsregionen ännu, men ytterligare studier som de har gjort på plats ger viss insikt.

"Efter två år av markfältstudier som började 2018 på en plats i Alaskan med en metangas, vi fann plötslig upptining av permafrosten precis under hotspot, "sa äldste." Det är det ytterligare bidraget av permafrostkol - kol som har frusit i tusentals år - det är i huvudsak bidragande mat för mikroberna att tugga upp och förvandlas till metan när permafrosten fortsätter att tina. "

Forskare kliar bara på ytan av vad som är möjligt med de nya uppgifterna, men deras första observationer är värdefulla. Att kunna identifiera de troliga orsakerna till distributionen av metan hotspots, till exempel, kommer att hjälpa dem att mer exakt beräkna denna växthusgas utsläpp i områden där vi inte har observationer. Denna nya kunskap kommer att förbättra hur arktiska landmodeller representerar metandynamik och därför vår förmåga att förutsäga regionens påverkan på det globala klimatet och den globala klimatförändringens påverkan på Arktis.

Äldste säger att studien också är ett tekniskt genombrott.

"AVIRIS-NG har använts i tidigare metanundersökningar, men dessa undersökningar fokuserade på utsläpp från människor i befolkade områden och områden med stor infrastruktur som är känd för att producera utsläpp, "sa han." Vår studie markerar första gången instrumentet har använts för att hitta hotspots där platserna för möjliga permafrostrelaterade utsläpp är mycket mindre förstådda. "