انبعاثات الميثان من القطب الشمالي
المساهمة في تغير المناخ

يُعد انبعاث غاز الميثان في القطب الشمالي بحد ذاته مساهمًا في تفاقم الاحتباس الحراري نتيجة للتضخم القطبي. تُبيِّن آخر عمليات الرصد في القطب الشمالي السيبيري زيادةً في معدلات إطلاق غاز الميثان من قاع المحيط القطبي الشمالي، وفي عام 2013، قُدّر أن التربة الصقيعية الأرضية الموجودة في القطب الشمالي السيبيري أيضًا تطلق 17 مليون طن من الميثان سنويًا، ما أدى إلى زيادة كبيرة وصلت إلى 3.8 مليون طن حسب تقديرها في عام 2006، أما التقديرات قبل ذلك، فقد كانت 0.5 مليون طن فقط. يعادل هذا نحو 500 مليون طن تُطلق سنويًا في الغلاف الجوي من كل المصادر.
قدّرَ شاخوفا وآخرون (2008) أن ما لا يقل عن 1,400 غيغاطن من الكربون محبوسة تحت التربة الصقيعية وتحت سطح البحر في منطقة القطب الشمالي، ويخضع نحو 5-10 بالمئة من تلك المنطقة للثقب نتيجة لوجود التاليكات المفتوحة. خلصوا إلى أن «إطلاق ما يصل إلى 50 غيغاطن من الكمية المتوقعة من مخزون الهيدرات من الممكن جدًا أن تنطلق بشكل مفاجئ في أي وقت». من شأن ذلك أن يزيد محتوى غاز الميثان في الغلاف الجوي للكوكب بمقدار اثني عشر ضعفًا.
في عام 2008، حدد نظام المختبرات الوطنية التابع لوزارة الطاقة الأمريكية احتمال زعزعة استقرار الكلاثرات في القطب الشمالي كونه أحد أخطر السيناريوهات للتغير المفاجئ في المناخ والتي حُدّدت واعتُبرت من البحوث ذات الأولوية. أصدر برنامج علوم تغير المناخ في الولايات المتحدة تقريرًا في أواخر شهر ديسمبر من عام 2008 مُقدِّرًا فيه خطورة زعزعة استقرار الكلاثرات، بالإضافة إلى ثلاثة سيناريوهات أُخرى مفاجئة لتغير المناخ.
خلصت النتائج التي وصلت إليها الدراسة بناءً على مهمة كارف التابعة لوكالة ناسا في عام 2015 إلى أن انبعاثات غاز الميثان في القطب الشمالي خلال موسم البرد أعلى مما كان يُعتقد سابقًا. أوضح البيان الصحفي الصادر عن مختبر الدفع النفاث (جي بّي إل):
«لا يتجمد الماء المخزن في التربة بالكامل حتى 32 درجة فهرنهايت (0 درجة مئوية). إن الطبقة العليا من الأرض، المعروفة باسم الطبقة النشطة، تذوب في الصيف وتعود لتتجمد في الشتاء، وتتعرض لنوع من تأثير الضغط (الساندويتش) في أثناء تجمدها. عندما تصل درجات الحرارة إلى نحو 32 درجة فهرنهايت أو ما يُسمى «السِتار الصفري»، يبدأ الجزء العلوي والسفلي من الطبقة النشطة بالتجمد، بينما يبقى الوسط معزولًا. تستمر الكائنات الحية الدقيقة في هذه الطبقة الوسطى غير المتجمدة بتكسير المواد العضوية وينبعث منها غاز الميثان وذلك خلال الأشهر الباردة من كل عام في القطب الشمالي».
درس هونغ وآخرون (2017) التسرب من أكوام كبيرة من الهيدرات في البحار القطبية الضحلة في ستورفيوردرِنا، في بحر بارنتس قرب سفالبارد. أظهروا أنه على الرغم من تقلب درجة حرارة قاع البحر موسميًا على مدار القرن الماضي بين 1.8 و4.8 درجة مئوية، كان تأثيرها مقتصرًا على إطلاق غاز الميثان إلى عمق 1.6 مترًا. قد تكون الهيدرات مستقرة ضمن الأمتار الستين العلوية من الرواسب، أما الإطلاقات السريعة الحالية، فقد نتجت من أعمق نقطة تحت قاع البحر. خلصوا إلى أن الزيادة في التدفق بدأت منذ مئات إلى آلاف السنين قبل وقت طويل من بدء الاحترار الذي توقع آخرون أنه سبب له، وأن هذه التسربات لا تزداد بسبب الاحترار المؤقت. تلخيصًا لأبحاثه، صرّح هونغ بما يلي:
«تشير نتائج دراستنا إلى أن التسرب الهائل الموجود في هذا المجال هو نتيجة للحالة الطبيعية للنظام. إن فهم كيفية تفاعل الميثان مع العمليات الجيولوجية والكيميائية والبيولوجية الهامة الأخرى في نظام الأرض ضروري ويجب أن يكون محور اهتمام مجتمعنا العلمي».
وجدت بحوث أخرى لكلاوس وولمان وآخرين (2018) أن إطلاق الهيدرات يرجع إلى انتعاش قاع البحر بعد ذوبان الجليد. بدأ تفكك غاز الميثان منذ نحو 8,000 عام حين بدأت الأرض بالارتفاع بشكل أسرع من مستوى سطح البحر، ونتيجة لذلك، بدأت المناطق المائية بالاضمحلال مع وجود ضغط هيدروستاكتيكي أقل. لذلك كان هذا التفكك نتيجة لارتفاع قاع البحر بدلًا من الاحترار (الاحتباس الحراري) الناتج عن الأنشطة البشرية. كانت كمية الميثان المنبعثة من تفكك الهيدرات قليلة. وجدوا أن تسربات غاز الميثان لا تنتج من الهيدرات، بل من خزانات الغاز الجيولوجي العميقة؛ تشكلت الهيدرات في الأصل من التسربات من هذه الخزانات. استنتجوا أن الهيدرات كانت تشكّل سدًّا ديناميكيًا ينظم انبعاثات غاز الميثان التي تصدر من خزانات الغاز الجيولوجية العميقة عندما فُصِلت قبل 8,000 عام، وأدى إضعاف هذا السد إلى ارتفاع انبعاثات الميثان الذي نلاحظه حتى اليوم.