Forskare vid University of Rochester har identifierat en nyckelmekanism för metanproduktion i öppna havet, driven av brist på fosfat. Upptäckten, som publicerats i Proceedings of the National Academy of Sciences, tyder på att varmare hav kan öka dessa utsläpp och skapa en potentiell klimatåterkopplingsloop. Detta löser ett mångårigt mysterium om metan i syrerika ytvatten.
Ett team lett av Thomas Weber, docent vid institutionen för jord- och miljövetenskap vid University of Rochester, tillsammans med doktoranden Shengyu Wang och postdoktorala forskaren Hairong Xu, har analyserat globala datamängder och datormodeller för att ringa in processen. Vissa bakterier genererar metan när de bryter ner organiskt material, men bara när fosfat – ett livsviktigt näringsämne – är en bristvara. "Detta innebär att bristen på fosfat är den primära kontrollmekanismen för metanproduktion och utsläpp i öppna havet", säger Weber. Resultaten förklarar varför ytvatten i haven, som är rika på syre, ändå avger metan till atmosfären – ett fenomen som har förbryllat forskare i åratal. Metan, en potent växthusgas, kan se ökade utsläpp i takt med att klimatförändringarna förändrar havsdynamiken. Uppvärmning från ytan och nedåt ökar densitetsskillnaden mellan ytvatten och djuphavsvatten, vilket saktar ner uppvällningen av näringsämnen som fosfat. "Klimatförändringarna värmer upp havet uppifrån och ner, vilket ökar densitetsskillnaden mellan ytvatten och djuphavsvatten", förklarade Weber. "Detta förväntas sakta ner den vertikala blandningen som för upp näringsämnen som fosfat från djupet." Med mindre fosfat vid ytan kan metanproducerande mikrober frodas. Denna mekanism skapar en återkopplingsloop: varmare hav leder till mer metan, vilket driver på ytterligare uppvärmning. Processen är ännu inte inräknad i de flesta klimatmodeller. "Vårt arbete kommer att hjälpa till att fylla en viktig lucka i klimatprognoser, som ofta förbiser interaktioner mellan den föränderliga miljön och naturliga källor till växthusgaser i atmosfären", noterade Weber.