En forskargrupp som leds av University of Alaska Fairbanks har utvecklat ett sätt att använda satellitbilder för att bestämma mängden metan som släpps ut från norra sjöar, en teknik som kan hjälpa modellerare av klimatförändringar att bättre redogöra för denna potenta växthusgas.

Genom att använda syntetisk bländarradar, eller SAR, forskare kunde hitta ett samband mellan "ljusare" satellitbilder av frusna sjöar och mängden metan de producerar. Att jämföra dessa SAR-bilder med metanmätningar på marknivå bekräftade att satellitavläsningarna överensstämde med data på plats.

SAR-data, som tillhandahölls av UAF:s Alaska Satellite Facility, är väl lämpade för Arktis. Tekniken kan tränga igenom torr snö, och kräver inte dagsljus eller molnfria förhållanden. SAR är också bra på att avbilda frusna sjöar, särskilt de som är fyllda med bubblor som ofta bildas i is när metan är närvarande.

"Vi fann att backscatter är ljusare när det finns fler bubblor fångade i sjöisen, " sa Melanie Engram, huvudförfattaren till studien och en forskare vid UAF:s Water and Environmental Research Center. "Bubblor bildar en isolerad filt, så att isen under dem växer långsammare, orsakar en skev yta som reflekterar radarsignalen tillbaka till satelliten."

Den nya tekniken kan få betydande konsekvenser för förutsägelser om klimatförändringar. Metan är cirka 30 gånger starkare än koldioxid som en värmefångande gas, så exakta uppskattningar om dess förekomst är särskilt viktiga i vetenskapliga modeller.

Tidigare forskning har bekräftat att enorma mängder metan släpps ut från termokarstsjöar när permafrosten under dem tinar. Men att samla in data på plats från dessa sjöar är ofta dyrt och logistiskt utmanande. På grund av det, information om metanproduktion är tillgänglig från endast en liten andel av arktiska sjöar.

"Denna nya teknik är ett stort genombrott för att förstå den arktiska metanbudgeten, " sa UAF-forskaren Katey Walter Anthony, som också bidragit till studien. "Det hjälper till att lösa en långvarig diskrepans mellan uppskattningar av arktiska metanemissioner från atmosfäriska mätningar och data uppskalad från ett litet antal enskilda sjöar."

För att bekräfta SAR-data, forskare jämförde satellitbilder med fältmätningar från 48 sjöar i fem geografiska områden i Alaska. Genom att extrapolera dessa resultat, forskare kan nu uppskatta metanproduktionen av mer än 5, 000 Alaska sjöar.

"Det är viktigt att veta hur mycket metan som kommer ut ur dessa sjöar och om nivån ökar, " sa Engram. "Vi kan inte ta oss ut till varenda sjö och göra fältarbete, men vi kan extrapolera fältmätningar med SAR-fjärranalys för att få dessa regionala uppskattningar."

Studien publicerades den 11 maj i tidskriften Naturens klimatförändringar .