NASA-vluchten detecteren miljoenen arctische methaan-hotspots

[univers]

De afbeelding toont een thermokarst meer in Alaska. Thermokarstmeren vormen zich in het Noordpoolgebied wanneer permafrost ontdooit.
Credits: NASA / JPL-Caltech
Het Noordpoolgebied is een van de snelste opwarming van de aarde. Naarmate de temperatuur stijgt, begint de permanent bevroren grondlaag, permafrost genaamd, te ontdooien, waarbij methaan en andere broeikasgassen in de atmosfeer terechtkomen. Deze methaanemissies kunnen de toekomstige opwarming versnellen - maar om te begrijpen in hoeverre we moeten weten hoeveel methaan kan worden uitgestoten, wanneer en welke omgevingsfactoren de afgifte ervan kunnen beïnvloeden.

Dat is een lastige prestatie. Het noordpoolgebied beslaat duizenden kilometers, waarvan vele niet toegankelijk zijn voor mensen. Deze ontoegankelijkheid heeft de meeste observaties op de grond beperkt tot plaatsen met bestaande infrastructuur - slechts een fractie van het uitgestrekte en gevarieerde Arctische terrein. Bovendien zijn satellietwaarnemingen niet gedetailleerd genoeg voor wetenschappers om sleutelpatronen en kleinschalige milieu-invloeden op methaanconcentraties te identificeren.

In een nieuwe studie hebben wetenschappers met NASA's Arctic Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE) een manier gevonden om die kloof te overbruggen. In 2017 gebruikten ze vliegtuigen uitgerust met de Airborne Visible Infrared Imaging Spectrometer - Next Generation (AVIRIS - NG), een zeer gespecialiseerd instrument, om over 30.000 vierkante kilometer van het Arctische landschap te vliegen in de hoop methaan te detecteren hotspots. Het instrument stelde niet teleur.

"We beschouwen hotspots als gebieden met een overmaat van 3000 delen per miljoen methaan tussen de luchtsensor en de grond," zei hoofdauteur Clayton Elder van het Jet Propulsion Laboratory van NASA in Pasadena, Californië. "En we hebben 2 miljoen van deze hotspots ontdekt over het land dat we hebben bedekt."

Het artikel, getiteld "Airborne Mapping Reveals Emergent Power Law of Arctic Methane Emissions", werd op 10 februari gepubliceerd in Geophysical Research Letters.

Binnen de dataset ontdekte het team ook een patroon: gemiddeld waren de methaan-hotspots meestal geconcentreerd binnen ongeveer 44 yards (40 meter) van staande waterlichamen, zoals meren en beken. Na de 44-yard mark, werd de aanwezigheid van hotspots geleidelijk schaarser, en op ongeveer 330 yards (300 meter) van de waterbron, zakten ze bijna volledig af.

De wetenschappers die aan dit onderzoek werken, hebben nog geen volledig antwoord op de vraag waarom 44 yards het "magische getal" is voor het hele onderzoeksgebied, maar aanvullende onderzoeken die ze ter plaatse hebben uitgevoerd, bieden enig inzicht.

"Na twee jaar grondveldonderzoek dat in 2018 begon op een site in Alaska met een methaan-hotspot, vonden we abrupt ontdooien van de permafrost direct onder de hotspot," zei Elder. "Het is die extra bijdrage van permafrost-koolstof - koolstof die al duizenden jaren bevroren is - dat in wezen voedsel bijdraagt ​​voor de microben om op te kauwen en in methaan te veranderen terwijl de permafrost blijft ontdooien."

Wetenschappers krassen gewoon op wat mogelijk is met de nieuwe gegevens, maar hun eerste waarnemingen zijn waardevol. Door bijvoorbeeld de waarschijnlijke oorzaken van de distributie van methaan-hotspots te identificeren, kunnen ze de uitstoot van dit broeikasgas nauwkeuriger berekenen in gebieden waar we geen waarnemingen hebben. Deze nieuwe kennis zal de manier verbeteren waarop Arctische landmodellen de methaandynamiek vertegenwoordigen en daarom ons vermogen om de impact van de regio op het wereldwijde klimaat en de wereldwijde effecten van klimaatverandering op het Noordpoolgebied te voorspellen.

Ouderling zegt dat de studie ook een technologische doorbraak is.

"AVIRIS-NG is gebruikt in eerdere methaanonderzoeken, maar die onderzoeken waren gericht op door mensen veroorzaakte emissies in bevolkte gebieden en gebieden met een grote infrastructuur waarvan bekend is dat ze emissies produceren," zei hij. "Onze studie markeert de eerste keer dat het instrument is gebruikt om hotspots te vinden waar de locaties van mogelijke permafrost-gerelateerde emissies veel minder worden begrepen."

Meer informatie over ABoVE vindt u hier: https://above.nasa.gov/

https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-f ... e-hotspots