Borde man oroa sig för ”metanbomben” i Arktis?

Metan är, i en viss mening, en kraftfullare växthusgas än koldioxid, men finns i betydligt mindre halt i atmosfären, c:a 1850 miljarddelar, dvs 0,000185%, eller knappt 2 miljondelar, om man vill jämföra med koldioxid som ligger på strax över 400 miljondelar, eller 0,04%. 

(Observera att y-axeln i diagrammet ovan inte börjar på noll. Halten ser ut att ha stigit en hel del, men det handlar om mycket små förändringar på mycket låga nivåer.)

Men, som sagt, metan är ju mycket kraftfullare än koldioxid. Det verkar ju oroande.

Metan absorberar värmestrålning i ett par mycket smala delar av spektrum, där även vattenånga till stor del redan absorberar, och påverkar egentligen inte den totala absorptionen nämnvärt:

Metan har, som alla växthusgaser, en logaritmisk växthuseffekt, som alltså decelererar med ökande halter. Den svarta linjen i grafen nedan är metan – som alltså idag har en halt i atmosfären på nära noll (röda pricken till vänster).

Effekten är som störst när halten ökar från extremt låga nivåer. Det är med andra ord inte metanet i sig som är så kraftfullt, utan just det faktum att halten är så låg, vilket gör effekten av en ökning större än för koldioxid.  Det skulle dock krävas att halten ökar mer än 50 gånger jämfört med idag, från 1,85 ppm till 100 ppm, för att effekten av metan ska bli 1°C. 

Växthuseffekten av vatten (vattenånga) är däremot verkligen kraftfull. Det är en av de feedbackeffekter som antas ha avgörande betydelse för den globala uppvärmningen, men den skiljer sig från övriga växthusgaser genom att inte fördelas homogent i atmosfären och ha en mycket kort livslängd genom att bli till nederbörd. Högre luftfuktighet bidrar också till ökad molnighet som reflekterar solstrålning och svalkar jorden. Dessutom har luftfuktigheten inte ökat sedan 1984:

Metanets livslängd i atmosfären är också kort, eftersom det är en mycket mera reaktiv gas än koldioxid (det är därför den brinner så bra). I den mån det inte absorberas av växter och mikroorganismer så oxideras det så snart det stöter på syre och omvandlas till vatten och koldioxid. Och syre finns det gott om i atmosfären (c:a 20%).

Metan ackumuleras därför inte nämnvärt i atmosfären. Däremot omvandlas det alltså till koldioxid, som visserligen också är en växthusgas, men som ligger på halter i atmosfären där effekten på temperaturen av detta extra lilla tillskott inte är mätbar (se bloggposten 2 mars 2019 Fundamental oenighet i klimatvetenskapen om koldioxidens grundläggande fysik).

De risker som framförts med metan är främst kopplade till de stora reservoarer som finns i frusen form, dels i permafrosten på tundran och dels i enorma mängder i sediment på havsbottnen (i form av hydrater). Inte minst oroar man sig för att minskande isar ska påskynda uppvärmningen av haven. Om de stora mängderna metan på havsbottnen skulle frigöras till atmosfären på kort tid skulle det, antar man, medföra en katastrofal global uppvärmning. 

Det är ett tacksamt skräckscenario, men inte särskilt sannolikt.

Det är främst metandepåerna på den arktiska oceanens grunda kontinentalsocklar som påverkas när havet blir varmare. Det metan som finns på djupare vatten är under så högt tryck i kallt bottenvatten att det bara skulle frigöras under mycket extrema omständigheter. Men den ryska kontinentalsockeln under den arktiska oceanen är vidsträckt:

När isarna blir mindre antar man att solen kan värma havet mer, så att mer metan frigörs.

Det frigjorda metanet verkar dock till största del stanna i sedimenten eller lösas upp i vattnet där det absorberas eller bryts ner, enligt en studie från University of Rochester (Sparrow et al, Science Advances 2018, källa):

“Our data suggest that even if increasing amounts of methane are released from degrading hydrates as climate change proceeds, catastrophic emission to the atmosphere is not an inherent outcome”, säger studiens huvudförfattare Katy Sparrow.

Det är inga klimatskeptiker som ligger bakom den här studien. Man utgår från att klimatförändringarna kommer att fortgå, och den centrala slutsatsen i artikeln är att människans utsläpp är mycket viktigare för den globala uppvärmningen än de naturliga metandepåerna.

Det verkar dock inte som om den globala medeltemperaturen skenar på något oroande sätt, vilket ytterligare minskar risken för att det ska explodera en metanbomb. Enligt satellitmätningar har den globala medeltemperaturen varit i princip oförändrad sedan 2002 (topparna 2010 och 2016 berodde på naturfenomenet El Nino):

Detsamma gäller sommartemperaturerna i Arktis:

Det verkar inte ens som om temperaturen i Arktis skenat på något oroväckande sätt de senaste 100 åren:

Det ser mer ut som en mild klimatcykel än en katastrofal uppvärmning på grund av människans utsläpp av växthusgaser. Det talar inte bara emot hypotesen att stigande halter av växthusgaser orsakar global uppvärmning, utan är också lugnande besked till alla som oroar sig för att stigande temperaturer ska frigöra mer metan. 

De officiella temperaturkurvorna från NASA-GISS visar visserligen en allt kraftigare uppvärmning som korrelerar med de stigande halterna av växthusgaser i atmosfären, men det finns många skäl till varför de sannolikt inte är korrekta (se bloggposten den 3 mars 2019 Är justeringarna av temperaturdata legitima?). Bland annat så stämmer de inte med data för havsisens utbredning under 1900-talet, som också talar för en naturlig klimatcykel:

Detsamma gäller de grönländska glaciärernas utveckling:

Smältande isar tidigare under 1900-talet har uppenbarligen inte triggat någon metanbomb i Arktis. Dessutom har isutbredningen ingen betydelse för hur mycket metan som frigörs från havsbottnen.

Haven har en avgörande betydelse för klimatet världen över, även i Arktis, men det är inte växthuseffekten som värmer dem (se bloggposten den 21 mars Varför blir haven varmare?) utan solen. Det stämmer förstås att solstrålningen kan träffa och värma större vattenytor när isarna minskar. Men det är ändå inte det som förklarar vare sig isutbredningens växlingar eller hur mycket metan som frigörs från havsbottnen.

Under det arktiska ytvattnet strömmar vatten från Atlanten, vars temperatur skiftar cykliskt mellan varmare och kallare faser (Atlantic Multidecadal Oscillation, AMO). Det är alltså atlantströmmen som i de varma faserna både hämmar isbildningen och frigör metan från havsbottnen. I den kalla fasen gynnas istället isbildningen.

Att solstrålningen kan träffa större vattenytor när isens utbredning minskar har liten betydelse. De båda vattenskikten – ytvattnet och den djupare strömmen av atlantvatten (Atlantic Water, AW) – skiljs åt av den så kallade pyknoklinen, som fungerar som en barriär mot konvektion (värmeöverföring), men i den mån det sker så är det av naturliga skäl det varmare atlantvattnet som värmer ytvattnet, inte tvärtom. Mer betydelsefullt är dock att atlantströmmens vatten på olika sätt förs upp från djupen, och på så vis kan smälta havsis, även när det är mycket kallt i luften:

”Warm water is brought from the AW layer up to the surface through near-inertial waves generated by winter storms, large barotropic tides over steep topography and/or geostrophic adjustments.” (Koenig 2017)

Det är alltså inte på grund av konvektion eller konduktion från ytan som den arktiska oceanen blivit varmare sedan 1979, utan på grund av att Atlanten haft en varm fas. Sedan 2005 har en kall fas inletts:

På Grönland har det också blivit kallare sedan 2005 (bortsett från El Nino-året 2010):

Den arktiska havsisens utbredning har ökat, eller i varje fall inte minskat:

Detsamma gäller för havsisens volym :

Och tjocklek:

(Se bloggposten 21 april 2019 Är smältande havsis vid polerna ett tecken på en hotande katastrof?)

Till sist: med tanke på att det var varmare än idag både under bronsåldern, romartiden och medeltiden utan att det exploderade någon metanbomb som fick klimatet att urarta, finns det ingen anledning till oro för detta idag heller:

En studie vid Oregon State University publicerad i tidskriften Nature (Petrenko et al, 2017) konstaterade att det faktiskt inte frigjordes några större mängder av metan från vare sig tundra eller marina sediment i samband med den kraftiga uppvärmningen i slutet av den senaste istiden (Källa):

”Our findings show that natural geologic emissions of methane – for example, leakage from oil seeps or gas deposits in the ground – are much smaller than previously thought”, säger säger Edward Brook, paleoklimatolog vid Oregon State University, som medverkade i studien. ”A lot of people have painted the Arctic as a methane time bomb, but this shows that it may be more stable than we thought.”

Inte heller denna studie är gjord av klimatskeptiker – slutsatsen är att det är människans utsläpp som är boven i klimatdramat, inte de naturliga källorna.

---

   

Borde man oroa sig för KLIMATHOTET?

Min bok ”Borde man oroa sig för klimathotet” kan köpas på Elsa Widdings förlag på webbplatsen Klimatkarusellen.

Några läsares reaktioner:

“Har boken hemma på bordet, slår upp ibland. Hade det på bordet vid middagsbjudningar (före Corona). Obetalbart bra. Riktig njutning att läsa. Beställde boken precis till mitt barnbarn som födelsedagspresent- 13 år. Perfekt!”

“Boken är mycket läsvärd, borde läsas av alla människor men främst av våra politiker så dom slutar med sina vansinniga och meningslösa projekt.”

“Jag läste färdigt din bok idag. Otroligt berikande och omtumlande. Vilket otroligt arbete som ligger bakom den.”

Recensioner

Göran Sjöberg: https://anthropocene.live/2020/04/28/borde-man-oroa-sig-for-klimathotet/

Ingemar Nordin: http://www.klimatupplysningen.se/2020/05/04/en-faktarik-bok-om-klimatet/