Il riscaldamento climatico del Cretaceo ha portato a un significativo rilascio di metano dal fondo marino, indicando il potenziale per una simile destabilizzazione degli idrati di gas sotto il moderno riscaldamento globale. Una campagna sul campo nella remota isola di Ellef Ringnes, Alto Artico canadese, scoprì un numero sorprendente di cumuli di infiltrazioni di metano nei sedimenti dell'età cretacea.

I cumuli di infiltrazione sono depositi di carbonato, spesso ospitando una fauna unica, che si formano nei siti di fuoriuscita di metano nel fondo marino. Sono stati trovati oltre 130 a copertura di oltre 10, 000 chilometri quadrati del fondale marino del Cretaceo. Si sono verificati in un intervallo di tempo molto breve immediatamente successivo all'inizio del riscaldamento globale del Cretaceo, suggerendo che il riscaldamento ha destabilizzato il gas idrato e rilasciato un grande grumo di metano. Dato che il metano ha 20 volte l'impatto della CO2 come gas serra, un tale rilascio avrebbe potuto accelerare il riscaldamento globale in quel momento. Questa scoperta supporta le preoccupazioni di una potenziale destabilizzazione dei moderni idrati di metano.

Sfondo

Nel 2009-2011 è stata condotta una campagna sul campo per mappare la geologia dell'isola di Ellef Ringnes. Circa delle stesse dimensioni della Giamaica, questa è una delle isole più remote e di difficile accesso dell'Alto Artico canadese, e come tale non si sapeva molto della geologia. Nel 2009 è stato istituito un campo da campo con elicottero remoto. con un picco di 30 geologi che lavorano dal campo nel 2010 come parte del programma GEM del Geological Survey of Canada. L'isola, e la sua vicina isola di Amund Ringnes, prendono il nome dai fratelli che fondarono il birrificio norvegese Ringnes che finanziò l'esplorazione della regione condotta da Otto Sverdrup all'inizio del 1900

Come parte di questo lavoro, Krista Williscroft, Stefano Grasby, e colleghi intendevano riesaminare la strana roccia simile a spaghetti che era stata notata, ma l'origine non è compresa, durante la prima mappatura geologica dell'isola negli anni '70. Anni dopo, un geologo ha visto un campione di questa caratteristica seduto sulla scrivania del suo collega ed è stato incuriosito dalla natura degli spaghetti. Le analisi chimiche hanno rivelato che si trattava di una roccia carbonatica formata dall'ossidazione del metano, e la consistenza degli spaghetti era formata da vermi tubicoli fossili. Questo avvenne poco dopo la prima scoperta di infiltrazioni fredde di metano negli oceani moderni e divenne il primo riconoscimento di tali caratteristiche nella documentazione geologica. In questo caso, si sapeva che si era formato durante il Cretaceo, il tempo dei dinosauri vagava per la terra, circa 110 milioni di anni fa. Purtroppo, questi campioni originali sono andati perduti, e data la lontananza del luogo, non era possibile guadagnare di più, limitando ogni ulteriore lavoro.

Infiltrazioni fredde di metano

Le infiltrazioni fredde di metano sono simili ai più famosi fumatori neri in quanto formano ecosistemi isolati come oasi nelle profondità oceaniche, ma sono temperature più basse e si formano lontano dalle dorsali oceaniche. Si formano nei siti erano perdite di gas metano naturale nell'acqua di mare. I microbi ossidano questo metano come fonte di energia e producono depositi di carbonato come sottoprodotto. Nel mondo moderno, questi siti sono caratterizzati da un'insolita abbondanza di vermi tubicoli, bivalvi (vongole), molluschi, e altri animali che sopravvivono sui tappeti microbici che vi crescono. Nel disco rock, si distinguono come caratteristiche molto insolite che hanno questo strano aspetto simile a spaghetti legato ai vermi tubicoli fossili e all'abbondanza di altri fossili. Poiché si formano in acque profonde, si distinguono anche come tumuli carbonatici resistenti nella roccia altrimenti scisto facilmente eroso.

Nuova scoperta

Nel 2010 l'intenzione era quella di rivisitare il sito scoperto per la prima volta negli anni '70. Si stagliava come un piccolo tumulo sul paesaggio altrimenti ondulato della tundra artica. Da questo sito si vedeva in lontananza un altro tumulo, che ha sollevato la possibilità allettante di un secondo sito. Qualche faticoso camminare nel fango denso è stato ripagato quando è stato raggiunto, rivelando un'altra infiltrazione di metano fossile. Da lì si vedeva un altro tumulo, e ancora e ancora. Questo ha portato a più di quattro settimane di arrancare da un tumulo all'altro attraverso la tundra fangosa, e la scoperta di oltre 130 tumuli di infiltrazione di metano nel record di roccia. Questo è ora uno dei siti più estesi di queste funzionalità conosciute in tutto il mondo, coprendo più di 10, 000 chilometri quadrati.

Implicazioni

Una caratteristica chiave di questa scoperta è il riconoscimento che tutti i cumuli di infiltrazione si sono formati durante un intervallo molto ristretto di tempo geologico. Poiché si formano per fuoriuscita di metano nell'acqua di mare, ciò implica che qualcosa in quel momento abbia causato un grande rilascio di metano nell'oceano. Il momento coincide con un periodo di riscaldamento globale, e Williscroft e colleghi suggeriscono che è stato questo riscaldamento a rilasciare metano congelato sotto forma di idrati di metano nel fondo del mare, come un "rutto" di metano relativamente improvviso. Se corretto, questo ha importanti implicazioni per il moderno riscaldamento dell'Oceano Artico. Simili idrati di metano congelato si trovano in tutta la stessa regione artica come in passato, e il riscaldamento dell'oceano e il rilascio di questo metano è di fondamentale importanza poiché il metano è 20 volte l'impatto della CO2 come gas serra. Il rilascio di idrati di metano è stato precedentemente suggerito come meccanismo per guidare gli eventi serra incontrollati, mentre il riscaldamento degli oceani rilascia metano intrappolato che provoca un ulteriore riscaldamento e rilascia più metano. Gli estesi cumuli di metano attraverso la remota isola artica di Ellef Ringnes potrebbero essere un avvertimento del passato riguardo ai potenziali impatti del moderno riscaldamento dell'Oceano Artico.