Çalışma Bulguları, Eski Karbon Rezervuarlarının Büyük Sera Gazı Salınımına Neden Olma Olasılığının Düşük Olduğunu Gösteriyor

Fotoğraf: Tundra

Topraktaki permafrost ve okyanusun derinliklerindeki metan hidratlar büyük antik karbon rezervuarlarıdır. Toprak ve okyanus sıcaklıkları arttıkça, rezervuarların parçalanma potansiyeli oluşur ve bu da muazzam miktarlarda güçlü sera gazı metanını serbest bırakır. Ama bu metan gerçekten atmosfere ulaşır mı?

Rochester Üniversitesi’ndeki araştırmacılar – Vasilii Petrenko laboratuvarında yüksek lisans öğrencisi, dünya ve çevre bilimleri profesörü Michael Dyonisius da dahil olmak üzere araştırmacılar ve işbirlikçileri, Dünya tarihinin bugün Dünya’nın ısınmasına kısmen benzeyen bir dönemden metan emisyonlarını inceledi. . Science’ta yayınlanan araştırmaları, ısınmaya tepki olarak bu büyük doğal stoklardan metan salınmasına rağmen, çok azın gerçekten atmosfere ulaştığını gösteriyor.

“Ele aldığımız noktalardan biri antropojenik emisyonlar – insan faaliyetlerinden kaynaklananlar – doğal geri bildirimlerden daha fazla endişelenmemiz gerektiğidir.” diyor Dyonisius.

Metan Hidratlar ve Permafrost Nedir?

Bitkiler öldüğünde topraktaki karbon bazlı organik maddeye ayrışırlar. Aşırı soğuk koşullarda, organik madde içindeki karbon donar ve atmosfere yayılmak yerine hapsolur. Bu, bir yıldan fazla bir süre boyunca – yaz aylarında bile – sürekli donmuş toprak olan permafrost’u oluşturur. Permafrost çoğunlukla karada, özellikle Sibirya, Alaska ve Kuzey Kanada’da bulunur.

Organik karbon ile birlikte, permafrostta bol miktarda su buzu da vardır. Permafrost artan sıcaklıklarda çözüldüğünde, buz erir ve alttaki toprak su ile kaplanır ve düşük oksijen koşulları oluşturmaya yardımcı olur – topraktaki mikropların karbonu tüketmesi ve metan üretmesi için mükemmel bir ortamdır.

Metan hidratlar ise kıta kenarlarındaki okyanus sedimanlarında bulunur. Metan hidratlarda, su moleküllerinin kafesleri içerideki metan moleküllerini hapseder. Metan hidratlar sadece yüksek basınçlarda ve düşük sıcaklıklarda oluşabilir, bu nedenle çoğunlukla okyanusta derinlerde bulunurlar. Okyanus sıcaklıkları yükselirse, metan hidratların bulunduğu okyanus sedimanlarının sıcaklığı da artacaktır. Hidratlar daha sonra dengesizleşir, parçalanır ve metan gazını serbest bırakır.

Petrenko, “Bunun bir kısmı bile hızlı bir şekilde dengesizleşiyorsa ve metan atmosfere aktarılırsa, büyük bir sera etkisine sahip olacağız çünkü metan çok güçlü bir sera gazı.” diyor. “Endişenin, iklim ısınmaya devam ederken, bu stoklardan atmosfere gerçekten çok büyük miktarda karbon salınmasıyla ilgili olması gerekiyor.”

Buz Çekirdeklerinden Veri Toplama

Eski karbon yataklarından ne kadar metanın ısınma koşullarında atmosfere salınabileceğini belirlemek için Dyonisius ve meslektaşları Dünya’nın geçmişinde örneklere döndüler. Antarktika’daki Taylor Buzulundan buz çekirdekleri deldiler ve topladılar. Buz çekirdeği örnekleri zaman kapsülleri gibi davranırlar: içinde küçük miktarlarda eski hava bulunan küçük hava kabarcıkları içerirler. Araştırmacılar, eski havayı baloncuklardan çıkarmak için bir erime bölmesi kullanıyor ve daha sonra kimyasal bileşimini inceliyorlar.

Dyonisius’un araştırması, 8.000-15.000 yıl önce Dünya’nın son kirlenme zamanından itibaren hava bileşimini ölçmeye odaklandı.

“Zaman periyodu, Dünya soğuk bir durumdan daha sıcak bir duruma geçtiğinde bugünün kısmi bir analogudur” diyor Dyonisius. “Ama son buz (erime) sırasında değişim doğaldı. Şimdi değişim insan aktivitesinden kaynaklanıyor ve sıcak bir durumdan daha sıcak bir duruma geçiyoruz.”

Numunelerdeki metanın karbon-14 izotopunu inceleyen grup, eski karbon rezervuarlarından kaynaklanan metan emisyonlarının az olduğunu buldu. Böylece Dyonisius, “bu eski karbon rezervuarlarının istikrarsız hale getirme ve günümüzde büyük bir olumlu ısınma geribildirimi oluşturma olasılığı da düşük” sonucuna varıyor.

Dyonisius ve işbirlikçileri de serbest bırakılan metanın atmosfere büyük miktarlarda ulaşmadığı sonucuna vardılar. Araştırmacılar bunun birkaç doğal “tampondan” kaynaklandığına inanıyorlar.

Tamponlar Atmosfere Salınmaya Karşı Korur

Metan hidratlar söz konusu olduğunda, eğer metan derin okyanusta salınırsa, çoğu atmosfere ulaşmadan önce okyanus mikropları tarafından çözülür ve oksitlenir. Permafrosttaki metan toprakta yeterince derin oluşursa, metanı yiyen bakteriler tarafından oksitlenebilir veya permafrosttaki karbon asla metana dönüşemez ve bunun yerine karbondioksit olarak salınabilir.

Petrenko, “Doğal tamponların bulunduğu her ne varsa, serbest bırakılan fazla metan olmamasını sağlıyor gibi görünüyor.” diyor.

Veriler ayrıca son erime sırasında iklim değişikliğine tepki olarak sulak alanlardan gelen metan emisyonlarının arttığını ve dünya bugün ısınmaya devam ettikçe sulak alan emisyonlarının artacağını göstermektedir.

Buna rağmen, Petrenko, “şu anda antropojenik metan emisyonları sulak alan emisyonlarından yaklaşık iki kat daha büyüktür ve verilerimiz gelecekteki ısınmaya yanıt olarak büyük karbon rezervuarlarından büyük metan salınımlarından endişe duymamıza gerek olmadığını göstermektedir; insan faaliyetlerinden çıkan metan hakkında daha fazla endişelenmeliyiz. ” diye belirtiyor.

Bu çalışma ABD Ulusal Bilim Vakfı ve David ve Lucille Packard Vakfı tarafından desteklenmiştir.

Kaynak: sciencedaily.com