Omfattande metangasläckage från Östersjöns djupaste bottnar har upptäckts

Området där metanläckaget upptäckts ligger i Landsortsdjupet, cirka 30 kilometer sydost om Nynäshamn. Forskarna har sedan tidigare varit väl medvetna om att det kan bubbla ut metangas från grunda kustnära havsbottnar i Östersjön. Men, att det förekommer en så pass intensiv bubbelavgång, från ett så pass djupt område som här, har de inte sett tidigare.

Forskningsprojektet, som är finansierat av Carl Tryggers Stiftelse, syftar till att utöka kunskapen om metan och dess källor och sänkor i de syrefria miljöerna i Östersjöns djupare delar. Marcelo Ketzer, professor i miljövetenskap vid Linnéuniversitetet leder projektet och upptäckten gjordes under ledning av honom och forskningskollegan Christian Stranne, docent i marin geofysik vid Stockholms universitet.

– Kunskapen kring de faktorer som styr hur mycket metan som produceras i de här djupare områdena och vart metanet tar vägen är bristfällig. Hur reagerar systemet på till exempel övergödning eller ett varmare klimat? Jag visste från ett av mina tidigare projekt att metanhalterna i sedimenten i det här området är högre än på andra ställen i Östersjön, men jag hade aldrig förväntat mig att det skulle bubbla ut metan i havet på det här viset, berättar Marcelo Ketzer.

Forskarna har fastställt områdets utbredning till cirka 20 kvadratkilometer (motsvarande nästan 4 000 fotbollsplaner) och ligger på runt 400 meters djup. Under expeditionen samlades ett stort antal sedimentkärnor och vattenprov in och nu hoppas forskarna att vidare analyser ska kunna ge svar på varför det släpps ut så mycket metangas från just det här specifika området.

–  Vi har redan en ganska bra bild av varför det ser ut som det gör. Kornstorleken på sedimenten i området och havsbottens form ger oss en fingervisning. Det ser ut som att djupa havsströmmar gör så att sedimenten ansamlas i just det här området, men vi behöver göra mer detaljerade analyser innan vi kan säga någonting definitivt, säger Marcelo Ketzer.

Bubblorna stiger upp mot havsytan

En annan intressant upptäckt som gjordes under expeditionen handlar om hur högt upp genom vattenpelaren metanbubblorna stiger.    

– På de djup som vi jobbar med här kan man förvänta sig att metanbubblorna når som högst kanske 150-200 meter från havsbottnen. Metanet i bubblorna löses upp i havet och därför minskar de oftast successivt i storlek när de stiger mot havsytan.

– Det är egentligen en ganska komplicerad balans mellan tryckeffekter och diffusion av gaser som tillsammans bestämmer hur storlek och gassammansättning utvecklas i en bubbla, men nettoeffekten för mindre bubblor är att de tappar i både storlek och stighastighet med ökat avstånd från bottnen, säger Christian Stranne, docent i marin geofysik vid Stockholms universitet

Till forskarnas stora förvåning kunde de se vissa bubblor stiga till 370 meter från havsbottnen.

­– Bubblor från djuphavssediment (runt tusen meter och djupare) kan stiga betydligt högre på grund av ett hölje av ”fryst metan” som bildas runt bubblan. I somras deltog jag i en fransk expedition till Amazonas utlopp där vi observerade bubblor som steg upp till 700 meter över havsbottnen. Men jag känner inte till någon studie där man observerat så seglivade bubblor på de här djupen – det kan vara ett nytt världsrekord, och det kan tvinga oss att omvärdera djupområdenas roll utifrån deras bidrag till metan i ytvattnet, säger Christian Stranne. 

Syrafria bottnar kan ligga bakom

Forskarna har hittills inte lyckats ta reda på exakt hur högt bubblorna når. Från ekoloden kan de se bubblor till åtminstone 40 meter från havsytan, men det kan mycket väl vara så att en del bubblor når betydligt högre än så. En av förklaringarna kan vara att bubblorna är ovanligt stora, men forskarna har en alternativ förklaring som de anser troligare.

– Vi tror snarare att det är kopplat till de syrefria förhållandena i Östersjöns djupvatten. Om det inte finns syre så kan halterna av löst metan i havet bli relativt höga, vilket i sin tur leder till att bubblorna inte tappar metan lika snabbt.

Bubblorna hålls alltså mer intakta i den här miljön vilket betyder att metantransporten mot havsytan blir mer effektiv.

– Det är en hypotes som vi just nu undersöker och om den visar sig vara korrekt kan det få konsekvenser – om syreförhållandena i Östersjön försämras ytterligare skulle det sannolikt leda till en större transport av metan från de djupare delarna av Östersjön, men det återstår att undersöka hur mycket som eventuellt läcker ut i atmosfären, säger Christian Stranne.

De båda forskarna tror att metangasutsläpp, liknande de som upptäckts i Landsortsdjupet, även kan förekomma på andra platser i Östersjön.

– Nu vet vi vad vi ska leta efter och vi ser fram emot att testa den här modellen på andra områden i Östersjön med liknande geologiska förhållanden. Det finns potentiellt ytterligare ett halvdussin platser att utforska, tillägger Marcelo.

Mer information:

I expeditionen deltog även tre andra forskare från Linnéuniversitetet: Changxun Yu (forskare), Cheng Chang (doktorand) och Satoko Owari (gästforskare).

Läs mer om Linnéuniversitetets expeditioner för att kartlägga förekomsten av metan i Östersjöns botten hösten 2023.

Expeditionen är en del av projektet "Metan i Östersjöns sediment – ett tyst hot!"

Kontakt

Marcelo Ketzer, professor i miljövetenskap, 076-107 88 03, marcelo.ketzer@lnu.se
Christian Stranne, docent i marin geofysik vid Stockholms universitet, 070-6476154, christian.stranne@geo.su.se