Gelembung bulu di Oregon dan Washington menunjukkan lautan yang lebih hangat mungkin melepaskan metana beku.
Gambar Sonar dari gelembung naik dari dasar laut di lepas pantai Washington. Dasar kolom adalah 515 meter (sekitar 1/3 mil) dan bagian atas bulu-bulu adalah 1/10 mil (180 meter). Kredit gambar: Brendan Philip / Universitas Washington
Pemanasan samudera suhu sepertiga mil di bawah permukaan, di lautan gelap di daerah dengan kehidupan laut yang sedikit, mungkin menarik sedikit perhatian. Tetapi justru inilah kedalaman di mana kantong beku metana 'es' transisi dari padatan yang tidak aktif menjadi gas rumah kaca yang kuat.
Penelitian baru menunjukkan bahwa pemanasan bawah permukaan dapat menyebabkan lebih banyak gas metana meluap di lepas pantai Washington dan Oregon.
Penelitian yang dilakukan oleh tim ilmuwan di Universitas Washington (UW) menunjukkan bahwa dari 168 semburan gelembung yang diamati dalam dekade terakhir, angka yang tidak proporsional terlihat pada kedalaman kritis untuk stabilitas hidrat metana. Studi ini telah diterima untuk dipublikasikan di Indonesia Geokimia, Geofisika, Geosystems, jurnal dari American Geophysical Union.
H. Paul Johnson, profesor oseanografi Universitas Washington, adalah penulis utama studi ini. Johnson berkata:
Kami melihat sejumlah besar gelembung bulu di kedalaman di mana metana hidrat akan terurai jika air laut telah memanas, sehingga tidak mungkin hanya dipancarkan dari sedimen; ini tampaknya berasal dari penguraian metana yang telah membeku selama ribuan tahun.
Metana telah berkontribusi terhadap perubahan mendadak dalam iklim Bumi di masa lalu. Tidak diketahui peran apa yang mungkin berkontribusi pada perubahan iklim kontemporer, meskipun studi baru-baru ini melaporkan emisi metana yang terkait dengan pemanasan di lapisan es Kutub Utara dan lepas pantai Atlantik.
Dari 168 bulu metana dalam studi baru, sekitar 14 terletak di kedalaman transisi - lebih banyak bulu per satuan luas daripada di bagian sekitar dasar laut Washington dan Oregon.
Jika gelembung metana naik sampai ke permukaan, mereka memasuki atmosfer dan bertindak sebagai gas rumah kaca yang kuat. Tetapi sebagian besar metana laut dalam tampaknya dikonsumsi selama perjalanan ke atas. Mikroba laut mengubah metana menjadi karbon dioksida, menghasilkan oksigen yang lebih rendah, kondisi lebih asam di perairan lepas pantai yang lebih dalam, yang akhirnya mengalir di sepanjang pantai dan melonjak menjadi saluran air pantai. Johnson berkata:
Perubahan lingkungan saat ini di Washington dan Oregon telah berdampak pada biologi dan perikanan lokal, dan perubahan ini akan diperkuat oleh pelepasan metana lebih lanjut.
Konsekuensi potensial lainnya, katanya, adalah destabilisasi lereng dasar laut di mana metana beku bertindak sebagai lem yang menahan lereng sedimen curam di tempatnya.
Peta yang menunjukkan lokasi dari 168 gelembung bulu yang digunakan dalam penelitian ini. Kredit gambar: Universitas Washington
Endapan metana berlimpah di margin benua pantai Northwest Northwest. Sebuah studi tahun 2014 dari UW mendokumentasikan bahwa lautan di kawasan itu memanas pada kedalaman 500 meter (0,3 mil), oleh air yang terbentuk beberapa dekade lalu di hotspot pemanasan global di lepas Siberia dan kemudian bepergian dengan arus laut ke timur melintasi Samudra Pasifik. Makalah sebelumnya menghitung bahwa pemanasan pada kedalaman ini secara teoritis akan mengacaukan simpanan metana di zona subduksi Cascadia, yang membentang dari California utara ke Pulau Vancouver.
Pada suhu dingin dan tekanan tinggi hadir pada margin kontinental, gas metana dalam sedimen dasar laut membentuk struktur kisi kristal dengan air. Padatan seperti es yang dihasilkan, disebut metana hidrat, tidak stabil dan sensitif terhadap perubahan suhu. Ketika lautan memanas, kristal hidrat terdisosiasi dan gas metana bocor ke dalam sedimen. Sebagian dari gas itu keluar dari pori-pori sedimen sebagai gas.
Studi 2014 menghitung bahwa dengan pemanasan samudra saat ini, dekomposisi hidrat seperti itu dapat melepaskan sekitar 0,1 juta metrik ton (220 juta pon) metana per tahun ke dalam sedimen di lepas pantai Washington, tentang jumlah metana yang sama dari ledakan Deepwater Horizon 2010.
Studi baru mencari bukti gelembung bulu di lepas pantai, termasuk pengamatan oleh kapal pesiar penelitian UW, studi ilmiah sebelumnya dan laporan nelayan lokal. Para penulis termasuk bulu-bulu gelembung yang menjulang setinggi setidaknya 150 meter (490 kaki) yang jelas berasal dari dasar laut. Dataset tersebut mencakup 45 bulu yang awalnya terdeteksi oleh kapal penangkap ikan, yang sonar modernnya dapat mendeteksi gelembung sambil mencari aliran ikan, dengan pengamatan mereka kemudian dikonfirmasi selama pelayaran penelitian UW.
Hasilnya menunjukkan bahwa gas metana dilepaskan secara perlahan di hampir semua kedalaman di sepanjang pesisir Washington dan Oregon. Tapi bulu-bulu itu secara signifikan lebih umum pada kedalaman kritis 500 meter (0,3 mil), di mana hidrat akan terurai karena pemanasan air laut. Johnson berkata:
Apa yang kami lihat adalah konfirmasi yang mungkin dari apa yang kami prediksi dari suhu air: Metana hidrat tampaknya membusuk dan melepaskan banyak gas. Jika Anda melihat secara sistematis, lokasi di margin tempat Anda mendapatkan jumlah terbesar metana bulu per meter persegi, itu tepat di kedalaman kritis 500 meter.
Namun, masih belum diketahui, apakah bulu-bulu ini benar-benar berasal dari disosiasi deposit metana beku.
Rekan penulis Evan Solomon adalah profesor ilmu kelautan OW. Solomon berkata:
Hasil ini konsisten dengan hipotesis bahwa pemanasan air bawah tanah modern menyebabkan batas stabilitas hidrat metana bergerak turun lereng, tetapi itu bukan bukti bahwa hidrat terdisosiasi.
Solomon sekarang sedang menganalisis komposisi kimia sampel dari gumpalan gelembung yang dipancarkan oleh sedimen di sepanjang pantai Washington pada sekitar 500 meter. Hasil akan mengkonfirmasi apakah gas berasal dari metana hidrat daripada dari beberapa sumber lain, seperti migrasi pasif metana dari reservoir yang lebih dalam ke dasar laut, yang menyebabkan sebagian besar gelembung membanggakan lainnya pada batas benua.