Forntida arktisk “gassmältning” utlöste enorma explosioner i havsbotten

Massiva kratrar markerar botten av Barents hav, norr om Norge. De pekar på tidigare explosioner där, finner en ny studie. När kupoler av frusen metan destabiliserades på denna havsbotten för cirka 12 000 år sedan, sprängde de upp havsbotten. Utlöst av den senaste istidens avtagande, är dessa händelser verkligen uråldrig historia. Men de pekar också på kraften i den arktiska uppvärmningen – på gång igen – för att omforma polarhaven.

Kratrar markerar botten av Barents hav, som visas i denna högupplösta kartläggning av den drabbade havsbotten.K. Andreassen et al. Vetenskap 2017

Kratrarna är enorma och omfattande. Vad mer är, de bildades våldsamt, avslutar den nya studien. Karin Andreassen är maringeolog vid Norges arktiska universitet i Tromsø. Hon noterar att kratrarna först upptäcktes i början av 1990-talet. Hittills har dock ingen insett hur stora de flesta var eller hur omfattande de tappade havsbotten.

Andreassens team hittade mer än 100 gigantiska kratrar inom ett område som täcker 440 kvadratkilometer (170 kvadrat miles) – hälften så stor som Dallas, Texas. Vissa kratrar sträcker sig över en kilometer (0,6 mil) i diameter. Teamet upptäckte också tidigare okända, 20 meter (65 fot) höga kupoler nära några av kratrarna.

Andreassen och hennes team beskrev sina fynd den 2 juni i Science.

Berättelsen fortsätter under videon.

Den här videon visar vad metanhydrat är och hur det bildas. University of Texas at Austin

Mega-rapar

Rika avlagringar av metanhydrat ligger under mycket av den arktiska havsbotten. Detta material är i grunden is gjord av metangas. Den förekommer i havsbottenlager på platser (som Barents hav) som är rika på metan. Kalla temperaturer, i kombination med vikten av vatten och sten där, krossar gasen till en frusen, superkoncentrerad form.

För cirka 16 000 år sedan var Barents hav täckt av en istäcke två kilometer (1,2 miles) tjock. Det gav allt tryck och kyla som behövdes för att hålla metanhydratet stabilt, förklarar Andreassen. Men sedan började detta massiva isskikt att smälta. Zonen där metanhydrat förblev stabil krympte nu. Med tiden började det isiga hydratet samlas i utbuktande kupoler ovanpå havsbotten.

Berättelsen fortsätter under bilden.

Ett fruset block av metanhydrat (blåvitt i mitten av bilden) toppat av en skorpa av mineraler och musslor. Denna fyndighet ligger i Mexikanska golfen på ett djup av nästan 1 000 meter (0,6 mil). När den släpps från tryck eller får smälta kan den här typen av frusen metan explodera i volym med tillräcklig kraft för att skapa massiva kratrar i berggrunden, visar en ny studie.NOAA Ocean Exploration & Research Prog.

När isen tunnas ut och temperaturen värmdes tillräckligt sönderdelade metanhydratet. Det formligen exploderade tillbaka till en gas som enorma rapar. Den gasen brast ut ur kupolerna och lämnade gigantiska kratrar. Det som gör detta riktigt imponerande, konstaterar Andreassen, är att “kratrarna är inhuggna i berggrunden, inte bara sediment. Det betyder att kraften måste ha varit ganska enorm när de blåste.”

Forskarna upptäckte också plymer av metan som fortfarande strömmar ut ur dessa kratrar, 12 000 år senare.

För att samla in sina data tillbringade Andreassen och hennes team veckor på ett forskningsfartyg på det stormiga Barents hav. (Detta innebar att de mycket av tiden kämpade mot sjösjuka, säger hon.) Forskarna använde en rad verktyg för att kartlägga havsbottens topografi – förändringar i dess toppar och dalar. Till exempel sänder de ut akustiska signaler, vilket skapar tryckvågor på havsbotten. Genom att lyssna efter retursignalen — en teknik som kallas ekoljud