Прибережне морське дно Антарктиди змінюється
У морі Росса дослідники нині спостерігають ділянки, де рідина та гази підіймаються крізь осадові породи у воду. Ці зони на морському дні Антарктиди називають сіпами. Поява нових витоків у районах, що вивчалися протягом десятиліть, сигналізує про зміни з реальними наслідками для клімату та морського життя. Ці витоки вивільняють хімічні речовини, зокрема метан.
«Перший витік було виявлено випадково у 2012 році, і з того часу вони з’являються з надзвичайною швидкістю. Подібне явище також спостерігалося в Арктиці», — пояснила докторка Сара Сібрук, морська науковиця з Нової Зеландії.
Ця закономірність свідчить про процеси, які “вмикаються” на морському дні в режимі реального часу.
Розуміння антарктичних витоків
Витік утворюється, коли рідини та гази проходять крізь тріщини і пори в осадових породах морського дна та виходять на поверхню. У таких місцях часто спостерігаються бліді мікробні килимки, які живляться цими хімічними речовинами.
Дайвери та дистанційно керовані апарати задокументували такі утворення навколо затоки Мак-Мердо, зокрема поблизу мису Еванс, Тертл-Рок, Граніт-Харбор, мису Барн і острова Данлоп. Оскільки деякі з цих районів відвідували ще з 1960-х років, не фіксуючи активного просочування, нові дані свідчать, що принаймні частина таких явищ є відносно новою.
Інші витоки з’явилися на шельфі вздовж узбережжя Північної Вікторії. Їх уперше виявили акустичними методами з борту дослідницького судна — бульбашкові шлейфи були чітко видимі на певних частотах.
У 2021 та 2023 роках команда дослідників зафіксувала понад два десятки таких шлейфів на глибинах від 130 до 790 футів у відносно невеликому районі. Камери підтвердили наявність смуг під ними. Попередні дослідження не показували цих шлейфів, але пізніші — вже так. Цей поетапний запис свідчить про активні геологічні зміни, розширює відомі області просочування в морі Росса та вказує на нові ділянки для моніторингу.
Метан просочується в Антарктиці
Дослідники вимірювали метан за допомогою герметичних камер, встановлених безпосередньо на морському дні над активними витоками та над сусідніми спокійними осадовими зонами.
Ці витоки можуть змінювати місцеві екосистеми. Їх зафіксували у районах, які раніше вже досліджувалися під морським льодом, що робить їхню нещодавню появу особливо показовою.
Протягом кількох днів вчені відбирали проби води з камер і аналізували вміст метану. У районі Шлакових конусів у 2022 році було зафіксовано в середньому приблизно 1 мілімоль метану на квадратний метр на день.
На іншій ділянці — Сіндер-Конс — швидкість витоку становила кілька мілімолів на квадратний метр на день. У Тертл-Рок цей показник був ще вищим. Фонові відкладення містили менше метану — нижче меж виявлення.
У центрі кількох нових шлейфів спостерігався брак типової фауни — губок, коралів і голкошкірих. Натомість фіксувалися розріджені угруповання з перехідними зонами опортуністичних видів по краях.
На одному з об’єктів у морі Росса також було зафіксовано спалах хвороби морських зірок, який, на думку дослідників, міг бути спричинений зниженням рівня кисню під мікробними матами або іншими стресовими факторами, пов’язаними з просочуванням.
Витоки здатні змінювати кислотність, знижувати вміст кисню, а також збагачувати середовище поживними речовинами (наприклад, залізом). Це впливає на харчову мережу та структуру морських екосистем.
Пошук причин
Антарктида зберігає вуглець у кількох формах:
- метан у газогідратах під морським дном;
- метан у підльодовикових осадах;
- вуглецевмісні розсоли у прихованих системах підземних вод.
Потепління океану, зменшення товщини льоду та зміна тиску через втрату маси можуть дестабілізувати ці резервуари.
Газогідрати чутливі до змін температури та тиску. При зміні умов метан може вивільнятися та підійматися вгору, створюючи канали для витоку з глибших шарів.
Через холодну воду зона стабільності гідратів біля узбережжя Антарктиди є відносно мілководною, тому навіть незначні зміни можуть мати значний ефект.
Метан потрапляє в атмосферу
Неглибокі витоки можуть передавати метан в атмосферу, особливо коли бульбашки затримуються під морським льодом, а потім виходять через тріщини або канали. Відеозаписи показують, як газові бульбашки підіймаються та застрягають під нижньою стороною льоду.
«Щоразу, коли ми дізнаємося про щось нове, ми спочатку відчуваємо захоплення, але воно швидко змінюється тривогою щодо того, що це означає», — зазначила докторка Сібрук.
«Якщо ці витоки поводитимуться подібно до інших глобальних систем, є ризик швидкого надходження метану в атмосферу — з джерела, яке наразі не враховується в кліматичних прогнозах».
Подібні неглибокі системи в інших регіонах вже продемонстрували вимірюване вивільнення метану в повітря, тож епізодичні викиди в Антарктиці є ймовірними.
Метан є потужним парниковим газом, який протягом 20 років впливає на потепління значно більше, ніж CO₂. Навіть невеликі джерела можуть мати суттєвий вплив, якщо вони з’являються одночасно в багатьох місцях. Повне дослідження було опубліковано в журналі Nature Communications.
