Таяние ледников может вскрывать древний метан: ученые описали «природный фрекинг»

Таяние ледников может вскрывать древний метан: ученые описали «природный фрекинг»

На Шпицбергене талая вода из небольшого долинного ледника Валлокрабреен вымывает метан из трещин в горных породах и выносит его к поверхности. Исследователи сравнивают этот механизм с природным «фрекингом»: вода прокладывает путь через трещиноватую породу и мобилизует газ, который раньше оставался под ледником.

В сезон таяния 2021 года весь исследованный бассейн мог дать около 1,0 тонны метана, причем почти две трети пришлись на реку, выходящую из-под ледника. Речь идет не о метане, который микробы произвели непосредственно подо льдом, а преимущественно о термогенном газе из органически богатых геологических пород.

Детали

Работа проводилась в центральной части Шпицбергена. Площадь самого ледника Валлокрабреен составляет около 20 квадратных километров, а всего водосборного бассейна — около 42 квадратных километров. Основные полевые наблюдения велись летом 2021 года, дополнительные образцы исследователи брали в 2022 и 2023 годах.

В реке, которая дренирует ледник, концентрация растворенного метана достигала 3170 наномолей на литр — почти в 800 раз выше уровня равновесия с атмосферой. По расчетам авторов, за полный сезон таяния река могла вынести около 616 килограммов метана. Вместе с грунтовыми источниками и пузырьковыми выбросами общая оценка для бассейна составила 1,0 ± 0,3 тонны.

Изотопный состав метана, а также присутствие этана и пропана указывают на термогенный источник. Ледник лежит над формацией Каролинефьеллет (Carolinefjellet), где есть богатые органическим веществом сланцы и песчаники, связанные с нефтегазоносной системой. Поэтому авторы считают, что талая вода не столько создает метан, сколько высвобождает уже существующий геологический газ и переносит его через трещины к поверхности.

Важно не переносить результат автоматически на весь архипелаг. На Шпицбергене более 1400 ледников, заканчивающихся на суше, но в этой работе подробно измеряли один водосбор. Авторы предполагают, что похожий механизм может работать и в других местах с подходящей геологией, однако масштаб для всего региона пока не измерен.

Почему это важно

Обычно обсуждение арктического метана сосредоточено на таянии вечной мерзлоты и болотах. Исследование показывает еще один путь: талая ледниковая вода может ускорять выход геологического метана из пород. Если таяние усиливается, таких путей потенциально становится больше — это один из возможных положительных климатических обратных эффектов.

Но оценку в одну тонну нельзя считать точным измерением всех выбросов даже для Валлокрабреена. Исследователи называют ее консервативной: они не смогли учесть все грунтовые источники, а часть метана могла выйти из реки еще до точки отбора проб. Раннюю и позднюю части сезона также пришлось оценивать по температуре и стоку. Кроме того, возраст самого газа напрямую не датировали: «древним» его называют потому, что его происхождение связано с геологическими, термогенными запасами в породах.

Источник

Gabrielle E. Kleber, Leonard Magerl, Alexandra V. Turchyn и соавт. Proglacial methane emissions driven by meltwater and groundwater flushing in a high-Arctic glacial catchment. Biogeosciences, 22, 659–674, 2025. DOI: 10.5194/bg-22-659-2025.

Рецензируемая статья опубликована 6 февраля 2025 года. Официальный материал Центра iC3 при UiT The Arctic University of Norway: «Glacial fracking»: A hidden source of Arctic greenhouse gas emissions.