Os sedimentos oceânicos são um grande depósito para o potente gás de efeito estufa metano.

Presos em sedimentos oceânicos perto de continentes, encontram-se antigos reservatórios de metano chamados hidratos de metano. Essas estruturas de água e metano parecidas com gelo encapsulam tanto metano que muitos pesquisadores as vêem como um recurso potencial de energia e um agente de mudança ambiental. Em resposta ao aquecimento das águas do oceano, hidratos podem degradar, liberando o gás metano. Os cientistas alertaram que a liberação de até mesmo parte do reservatório gigante pode exacerbar significativamente as mudanças climáticas em curso.

Contudo, o metano só atua como um gás de efeito estufa se e quando atinge a atmosfera - um cenário que ocorreria apenas se o metano liberado viajasse do ponto de liberação no fundo do mar até as águas superficiais e a atmosfera.

Com aquilo em mente, a cientista ambiental Katy Sparrow '17 (PhD) decidiu estudar a origem do metano no Oceano Ártico.

"Embora um suspeito lógico para as emissões de metano ártico seja a degradação de hidratos, existem várias outras fontes potenciais de metano. Nosso objetivo era tirar a impressão digital da fonte de metano no Oceano Ártico para determinar se o metano antigo estava sendo liberado do fundo do mar e se sobrevive para ser emitido para a atmosfera, "diz Sparrow, quem conduziu o estudo, publicado em Avanços da Ciência , como parte de sua pesquisa de doutorado na Universidade de Rochester.

Pardal; seu conselheiro, John Kessler, um professor associado de ciências terrestres e ambientais; e uma equipe de cientistas das Universidades de Rochester, Califórnia Irvine, Minnesota Duluth, e Colorado Boulder, bem como o US Geological Survey e a National Oceanic and Atmospheric Administration, conduziu trabalho de campo próximo à costa da encosta norte do Alasca, perto de Prudhoe Bay. Sparrow chama o local de "marco zero" para as emissões oceânicas de metano resultantes do aquecimento do oceano. Em algumas partes do Oceano Ártico, as regiões rasas perto dos continentes podem ser um dos locais onde os hidratos de metano estão se decompondo agora devido aos processos de aquecimento nos últimos 15, 000 anos. Além de hidratos de metano, O permafrost rico em carbono com dezenas de milhares de anos - e encontrado em todo o Ártico na terra e nos sedimentos do fundo do mar - pode produzir metano, uma vez que esse material degela em resposta ao aquecimento. Com a combinação do aquecimento agressivo que ocorre no Ártico e nas águas rasas, qualquer metano liberado tem um curto trajeto desde a emissão no fundo do mar até a liberação na atmosfera.

Os pesquisadores usaram datação por radiocarbono para identificar a origem do metano em suas amostras. Ao empregar uma técnica que eles desenvolveram que envolve a coleta de metano de cerca de dez mil galões de água do mar por amostra, eles fizeram uma descoberta surpreendente:o metano de origem ancestral está de fato sendo liberado no oceano; mas muito pouco sobrevive para ser emitido para a atmosfera, mesmo em profundidades surpreendentemente rasas.

"Observamos metano antigo sendo emitido do fundo do mar para a água do mar, confirmando suspeitas anteriores, "Kessler diz." Mas, descobrimos que esse antigo sinal de metano desaparece em grande parte e é substituído por uma fonte diferente de metano quanto mais perto você chega das águas superficiais. ”O metano na superfície é, em vez disso, de matéria orgânica recentemente produzida ou da atmosfera.

Embora os pesquisadores não tenham examinado neste estudo o que impede o metano liberado do fundo do mar de atingir a atmosfera, eles suspeitam que seja biodegradado por microorganismos no oceano antes de atingir as águas superficiais. Mihai Leonte, um candidato a PhD no grupo de pesquisa de Kessler, observaram esse processo - no qual os micróbios biodegradam agressivamente o metano à medida que as emissões de metano aumentam - em um artigo publicado no ano passado.

"Descobrimos que muito pouco metano antigo atinge as águas superficiais, mesmo em profundidades relativamente rasas de 30 metros. Exponencialmente menos metano seria capaz de atingir a atmosfera em águas que estão a milhares de metros de profundidade na borda dos mares rasos perto dos continentes, que é a área do oceano onde está a maior parte dos hidratos de metano, "Diz Sparrow." Nossos dados sugerem que, mesmo que quantidades crescentes de metano sejam liberadas de hidratos em degradação à medida que a mudança climática avança, emissão catastrófica para a atmosfera não é um resultado inerente. "

Os resultados de Sparrow e Kessler sobre o papel das antigas fontes de metano são consistentes com as descobertas de seu colega de Rochester, Vasilii Petrenko, um professor associado de ciências terrestres e ambientais, que também datou o metano por radiocarbono. Contudo, enquanto Sparrow e Kessler dataram o metano encontrado na água do mar dos dias modernos, O radiocarbono de Petrenko datou o metano da antiga atmosfera que foi preservado no gelo das geleiras do Ártico.

"Petrenko e seus co-autores estudaram um evento de aquecimento rápido do passado que serve como um análogo moderno, "Sparrow diz." Eles descobriram que as emissões de metano de fontes antigas de metano durante este evento de aquecimento eram mínimas em relação às fontes contemporâneas, como os pântanos. "

Kessler acrescenta, “Nossos resultados concordam com esta conclusão, mostrando que as antigas emissões de metano para a atmosfera em uma área que está passando por um dos maiores aquecimento hoje, é realmente muito pequeno, especialmente quando comparado a emissões mais diretas de atividades humanas. "