Wetenschappers zeggen dat grote hoeveelheden methaan onder de permafrost vast kunnen zitten en kunnen ontsnappen zodra deze ontdooit. Uit onderzoek op Spitsbergen blijkt dat methaan onder de permafrost migreert. De permafrost in laaglandgebieden is rijk aan ijs en sneeuw, die methaan effectief kunnen vasthouden, terwijl hooglandgebieden met minder sneeuw en ijs gevoeliger lijken te zijn voor het binnendringen van methaan. Als de permafrost te veel ontdooit, kan de uitstoot van broeikasgassen weglekken, waardoor de temperatuur verder stijgt.
Miljoenen kubieke meters methaan zitten vast onder de permafrost van Spitsbergen, en wetenschappers hebben nu ontdekt dat methaan kan migreren en ontsnappen in de koude opslag van de permafrost. Een massale ontsnapping zou een opwarmingscyclus in gang kunnen zetten die de uitstoot van methaangas omhoog zou doen schieten: door de opwarming zal de permafrost ontdooien, waardoor meer gas zal ontsnappen, waardoor meer permafrost zal ontdooien, waardoor meer gas vrijkomt. Omdat de geologie en de ijsgeschiedenis van Spitsbergen sterk lijken op die elders in het Noordpoolgebied, is het waarschijnlijk dat deze migrerende methaanafzettingen elders in het Noordpoolgebied voorkomen.
"Methaan is een krachtig broeikasgas", zegt dr. Thomas Birchall van het Svalbard University Center en hoofdauteur van de studie in het tijdschrift Frontiers in Earth Science. "Momenteel is de methaanlekkage onder de permafrost erg laag, maar factoren zoals het terugtrekken van gletsjers en het smelten van de permafrost kunnen in de toekomst 'het deksel oplichten'.
Permafrost, een laag die twee of meer jaar onder nul graden Celsius blijft, is gebruikelijk op Spitsbergen. Het is echter niet uniform of continu. Ten westen van Spitsbergen zijn de temperaturen hoger als gevolg van zeestromingen, waardoor de permafrost daar dunner is en meer fragmentarisch kan zijn. De permafrost in de hooglanden is droger en beter doorlaatbaar, terwijl de permafrost in de laaglanden meer nat wordt door ijs. Ondergrondse rotsen zijn vaak bronnen van fossiele brandstoffen en het vrijkomende methaan zit vast in de permafrost. Maar zelfs binnen continue permafrost kunnen sommige geografische kenmerken ervoor zorgen dat gas ontsnapt.
De basis van permafrost is moeilijk te bestuderen omdat deze ontoegankelijk is. Door de jaren heen hebben bedrijven die op zoek zijn naar fossiele brandstoffen echter veel putten in de permafrost geboord. Onderzoekers gebruikten historische gegevens van commerciële boorputten en onderzoeksputten om de permafrost van Spitsbergen in kaart te brengen en gebieden met permafrostgasaccumulatie te identificeren.
"Mijn mentor Kim en ik hebben veel historische boorgegevens van Spitsbergen bekeken", zei Birchall. "Kim merkte een terugkerend thema op, namelijk de ophoping van gas op de bodem van de permafrost."
Het verwarmen van de boorspoeling om te voorkomen dat de boorput bevriest, heeft vaak invloed op de initiële temperatuurmeting. Maar door naar trends in temperatuurmetingen te kijken en boorgaten in de loop van de tijd te monitoren, ontdekten wetenschappers de permafrostlaag. Ze keken ook naar ijsvorming in de boorput, veranderingen in boorgruis dat tijdens het boren werd geproduceerd, en veranderingen in achtergrondgasmetingen.
Boorputmonitors detecteerden een instroom van gas in de boorput, wat duidde op gasaccumulatie onder de permafrost, en abnormale drukmetingen, wat erop duidde dat de bevroren permafrost als afdichting fungeerde. In andere gevallen wordt geen gas gevonden, ook al zijn de permafrost en de onderliggende geologie geschikt om het gas op te vangen en zijn de rotsen bekende bronnen van koolwaterstoffen - wat erop wijst dat het geproduceerde gas is gemigreerd.
Wetenschappers benadrukken dat gasophopingen veel vaker voorkomen dan verwacht. Van de achttien exploratieputten voor koolwaterstoffen die op Spitsbergen zijn geboord, vertoonden er acht permafrost en in de helft daarvan werden gasophopingen aangetroffen.
Birchall zei: "Alle boorputten die gasreservoirs tegenkomen zijn toeval - ter vergelijking: het slagingspercentage voor koolwaterstofexploratieputten die specifiek gericht zijn op reservoirs in meer typische omgevingen ligt ruim onder de 50 procent. Deze situaties lijken veel voor te komen. Het meest recentelijk in Longyearbyen. Een interessant voorbeeld was een put die werd geboord nabij het vliegveld. De boorers hoorden iets borrelen in de put, dus besloten we een kijkje te gaan nemen, en we brachten een eenvoudig alarm mee dat werd gebruikt om de omvang van de methaanexplosie te detecteren - en toen we het alarm boven de boorput plaatsten, werd het alarm onmiddellijk geactiveerd."
Uit onderzoek door deskundigen blijkt dat naarmate het klimaat warmer wordt, de actieve laag van de permafrost – de bovenste één of twee meter waar deze per seizoen ontdooit en opnieuw bevriest – zich uitbreidt. Er is echter weinig bekend over hoe dieper de permafrost verandert. Om dit te begrijpen, is het noodzakelijk om de vloeistofstroom onder de permafrost te begrijpen. Als de aanhoudend bevroren permafrost dunner en meer gefragmenteerd wordt, zal de kans groter worden dat methaan migreert en ontsnapt, waardoor de opwarming van de aarde mogelijk wordt versneld en de klimaatcrisis wordt verergerd.
Samengestelde bron: ScitechDaily