Arktički okean je nekada bio značajan izvor gasova s efektom staklene bašte, a nova istraživanja sugerišu da bi to mogao ponovo postati, upozoravaju naučnici. Metan (CH₄) se smatra jednim od gasa s najjačim potencijalom zadržavanja toplote u atmosferi, odmah iza ugljen-dioksida (CO₂). Od 2020. godine, emisije gasova koje proizlaze iz ljudskih aktivnosti povećale su koncentraciju metana u atmosferi za oko 10 delova na milijardu godišnje, što je više nego dvostruko u odnosu na CO₂. Međutim, naučnici nisu sigurni kako će se metanski ciklus razvijati kako se planeta zagreva.
U novoj studiji, objavljenoj u časopisu Nature Geoscience, istraživači su pokušali da razjasne prošlost Zemlje kako bi bolje razumeli budućnost metana. Fokusirali su se na period pre oko 56 miliona godina, tokom paleocensko-eocenskog termalnog maksimuma, kada je došlo do naglog zagrevanja i smanjenja pH vrednosti okeana. Ovaj period predstavlja jedan od najznačajnijih primera klimatskih promena uzrokovanih poremećajima u ugljeničnom ciklusu, sličnim onima koje danas doživljavamo.
Ranija istraživanja pokazala su da je taj termalni maksimum bio povezan s masovnim oslobađanjem CO₂ i CH₄ u okeane i atmosferu, ostavljajući jasne geohimičke tragove u sedimentnim stenama. Ipak, ni posle tri decenije istraživanja, naučnici još nisu utvrdili tačan izvor tih gasova.
Da bi se bolje razumelo kako je funkcionisao ugljenični ciklus tokom tog perioda, tim je analizirao 15 metara dugačko jezgro morskih sedimenata iz centralnog Arktičkog okeana. Ovi sedimenti, stari 66 miliona godina, očuvali su zapise o zagrevanju i periodu oporavka kada se klima postepeno stabilizovala.
Istraživači su izdvojili organske molekule iz sedimenata i pratili različite oblike ugljenika. Identifikovali su biomarkere, tragove mikroorganizama koji su živeli na morskom dnu, koristeći izotope ugljenika kako bi osvetlili njihove prehrambene navike. Metan sadrži „lakše“ izotope ugljenika od CO₂, što ukazuje na to da mikrobi koji ga konzumiraju proizvode karakteristične biomarkere. Praćenjem tih biomarkera, naučnici su utvrdili promene u vrstama mikroba koje troše metan tokom paleocensko-eocenskog termalnog maksimuma.
Pre tog perioda, metan se formirao duboko ispod morskog dna i trošili su ga mikrobi koristeći sulfat umesto kiseonika. Međutim, tokom termalnog maksimuma, biomarkeri tih mikroba su naglo opali, što sugeriše da je došlo do smanjenja sulfata u okeanima i time umanjene sposobnosti mikroba da konzumiraju metan. Istraživači veruju da je to dovelo do masovnog oslobađanja metana u okean.
Kada je metan dospeo u vodeni stub, drugi mikrobi, koji troše metan uz prisustvo kiseonika, počeli su da preuzimaju, što je dovelo do dodatnog oslobađanja CO₂. Ova promena mogla bi pretvoriti Arktik u značajan izvor CO₂ tokom zagrevanja. Anaerobna oksidacija metana stvara alkalni bikarbonat koji stabilizuje pH okeana, dok aerobna oksidacija oslobađa CO₂, produbljujući tako problem sa zagađenjem.
Naučnici se pitaju može li se sličan mehanizam aktivirati ponovo. Vodeći autor studije, Bumso Kim, naglašava da je moguće, čak i verovatno, s obzirom na to da Arktički okean postaje topliji i freskiji, što smanjuje količinu kiseonika.
Međutim, neki stručnjaci, poput Sandre Kirtland Tarner, upozoravaju da nisu svi faktori isti kao pre milion godina, kada je Arktički okean bio fizički odvojen od drugih i imao drugačiji hemijski sastav. Ona ističe da su posledice povratnih sprege u klimatskom ciklusu još uvek slabo shvaćene i retko se uzimaju u obzir u projekcijama za budućnost. Ove nesigurnosti mogu ograničiti razumevanje njihovih potencijalnih uticaja na klimu i životnu sredinu.
