Klímaváltozás, Globális felmelegedés

Az USA Berkeley Laboratóriumának tudósai szerint a nagy tenger alatti metán felszabadulások túlterhelhetik a Jeges-tenger azon képességét, amellyel az erős üvegházgázt fogyasztja.

 

Az USA Energiaügyi Minisztériuma Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratóriumának (Berkeley Lab), és Los Alamos Nemzeti Laboratóriumának kutatói 2 részes tanulmányukban az egyik eddigi legrészletesebb képet festik arról, hogyan hathat az éghajlatváltozás a Jeges-tenger alatti fagyott metán lerakódások több millió tonnájára. A metán az egyik legerősebb üvegházgáz.

Ez a kép egy olyan szimulációból származik, ahol az oxigénszintek korlátozottak voltak; a metán koncentrációja látható a Jeges-tengerben, az óceán melegedése miatt a klatrátok 30 évnyi felbomlása után. A színek a metán mélység-integrált koncentrációját mutatják millimol/négyzetméter egységben. A tengeri környezet a metán egy részét már nem tudja lebontani, ahogy a metán koncentrációk kiugrásai mutatják mind a nyolc oszlopban, legfeltűnőbb módon az Ohotszk- és Bering-tengernél a kép alján. A további kutatás azt fogja vizsgálni, hogy ennek a metánnak mekkora része fogja elérni a felszínt. Jobbra van Észak-Amerika, balra Oroszország.

 

A projekt kezdeti szakasza azt találta, hogy a klatrátok – a metán molekulákat magukba foglaló jeges kristályos vegyületek – eltemetett készletei fel fognak bomlani, ahogy a globális hőmérséklet emelkedik és az óceán melegszik.

 

A második fázisban a kutatók azt találták, hogy a metán azután be fog szivárogni a Jeges-tengerbe, és fokozatosan legyűri a tengeri környezetnek azt a képességét, hogy a gázt lebontsa. A metán-evő mikróbák által igényelt oxigén, tápanyag és nyomelem készletek évről évre csökkennek, ahogy több metán jut a vízbe. Három évtizednyi metán kiszabadulás után a metán nagy része a felszínre bugyoghat – ahol képes az éghajlatváltozás felgyorsítására.

 

„Szimulációnkkal azt találtuk, hogy nagy metán kiszabadulások tönkreteszik az óceán metán fogyasztó képességét. Ezen a szinten szerepet játszanak a korlátozott készletek”, mondja Matthew Reagan a Berkeley Lab Földtudományi Osztályától. Reagan társszerzője annak a cikknek, ami erről a kutatásról jelent meg a Journal of Geophysical Research egyik friss számában. A projekt kezdeti eredményeit tavaly publikálták a Geophysical Research Letters-ben.

 

Kutatásuk szemben áll egyes kutatók azon nézetével, hogy az óceán mindig el fogja fogyasztani a nagy metán oszlopokat. Valóban, a tengerfenék repedéseiből kis mennyiségű metán korszakok óta felszabadul és szivárog. Ezekben az esetekben a tengerben élő éhes mikróbák gyorsan oxidálják a metán nagy részét, mielőtt az kiszabadul a légkörbe.

 

De a kutatók azt találták, hogy ez a ciklus meg fog szakadni, ha a sarki régió óriási klatrát lerakódásai felszakadnak és a metán szivárgások új rohamát indítják el.

 

Reagan szerint, „A nagy léptékű metán kiszabadulásoknak a vártnál nagyobb a hatása. Amikor ez megtörténik, a mikróbák nem tudják az összes metánt elfogyasztani, mert nincs elég oxigén, hogy ezt hajtsa.”

 

Eredményük két számítógépes modell eredeti kombinációjából származik. Az egyik modellt George Moridis fejlesztette ki a Berkeley Lab-nél, ami a melegedő klatrátokból kiszabaduló metán sebességét modellezi. Majd ezt a kiszabaduló becsült metánt egy tenger biokémiai és óceán cirkulációs modellbe táplálták be, amit Scott Elliott és Matthew Maltrud fejlesztett ki a Los Alamos Nemzeti Laboratóriumban.

 

Ez a kép az oldott oxigén koncentrációt mutatja mikromolban, 300 méteres mélységben, a klatrátok 30 évnyi bomlása után. A súlyos oxigénhiány területeit fehér és bíborvörös árnyalatok mutatják.

 

A tudósok a szimulációba betáplálták a kezdeti körülményeket, például az óceán háttér metán koncentrációját, és a tengerfenék folyadékáramlását. Majd beleszórtak néhány hipotetikus metán oszlopot a Jeges-tenger talapzata, és az Ohotszk- és Bering-tenger környékén. Ezeken a területeken kiterjedt, sekélyen fekvő klatrát lerakódások vannak, amelyeket a kutatók instabilitásra nagyon hajlamosnak tartanak a globális felmelegedés első néhány évtizedében. Valójában némelyik már most felbomolhat.

 

Bekapcsolták a metán oszlopokat, és 3 évtizedre lefuttatták a szimulációt, hogy megjósolják, mi történne az éghajlatváltozás által hajtott óceán melegedés korai fázisaiban.

 

Az eredmény egy olyan forgatókönyv, ami nagyon is valóságos lehet a jövőben: egyes helyeken, például az Ohotszk- és Bering-tengerben az oszlopok közelében az oxigénszint lezuhan. Helyi savasodás is fellép. A környezet sivárrá válik sok szervezet, köztük a metánt fogyasztó mikróbák számára.

 

Mint Reagan mondja, „Az óceánba jutó metán mennyisége óriási, és ez drámai módon megváltoztatja a víz kémiáját. Elfogyasztja az oxigént, a mikróbák abbahagyják az evést, és a metán elérheti a felszínt.”

 

A tudósok további szimulációkat szeretnének lefolytatni, hogy jobban meg tudják becsülni a most a Jeges-tenger alatt klatrátokba zárt metánnak azt a mennyiségét, ami az óceán melegedése miatt elérheti a légkört.

(Dan Krotz, 2011. május 4.; Berkeley Lab)

Idézet

A Természet ajándékait úgy használhatjuk, ahogy csak akarjuk, de a könyvelésében a tartozások mindig egyeznek a követelésekkel.

Mohandas Gandhi

We use cookies on our website. Some of them are essential for the operation of the site, while others help us to improve this site and the user experience (tracking cookies). You can decide for yourself whether you want to allow cookies or not. Please note that if you reject them, you may not be able to use all the functionalities of the site.

Ok