Midtjyske 'søer' giver unikt indblik i mekanisme bag global opvarmning
En ond spiral: Søer kan udlede mere metan, når klimaet bliver varmere, viser dansk forskning.
midtjysk sø global opvarmning metangas

Søerne er kunstigt lavet af forskerne, men minder på mange måder om rigtige søer. Se billeder i artiklen. (Foto: Shutterstock)

24 kunstige søer nær den midtjyske by Lemming har gennem et år været under nøje observation af forskere fra Aarhus Universitet.

De mange timers eksperimenter med søerne har givet forskerne unikt indblik i, hvor meget metangas en sø udleder over en længere periode.

Næst efter CO2 er metangas den største synder i forhold til global opvarmning, men det er også den drivhusgas, der er mest usikkerhed om, fordi man ikke ved, hvor meget metangas der kommer fra søerne.

»Der er ikke andre studier i verden, der har målt søer på den her måde og over så lang tid, og det er meget vigtigt, når vi skal beregne, hvor meget søer påvirker global opvarmning i fremtiden,« siger Thomas Alexander Davidson, der er hovedforfatter på det nye studie.

Med disse beregninger kan man fremover med større sikkerhed forudsige, hvordan søernes økosystemer agerer, og dermed også, hvor stor en trussel søerne udgør for global opvarmning, siger Thomas Alexander Davidson, seniorforsker, Institut for Bioscience, Aarhus Universitet.

Historien kort
  • 24 kunstige søer har givet forskere indblik i, hvor meget metangas der udledes fra lavvandede søer.
  • Lavvandede søer er kendt for at udlede mere metangas end dybe søer.
  • Ved at oprette kunstige søer, der minder om rigtige søer, kan forskerne lettere måle på dem og give et mere realistisk bud på, hvor meget metan de lavvandede søer bidrager med til den globale opvarmning.

Det nye studie er publiceret i det anerkendte videnskabelige tidsskrift Nature Climate Change.

En ofte overset 'medskyldig' spiller i global opvarmning

Pressen fokuserer ofte på menneskers påvirkning af klimaet, men knap så ofte på de naturlige mekanismer, der medvirker til global opvarmning, fortæller Thomas Alexander Davidson.

En af de medskyldige fænomener er netop den proces, der naturligt sker i søer.

Ved at indsamle data over en periode på et år ved forskerne nu, hvor meget søerne udleder, men de ved også, hvor meget varme og hvor meget næring der skal til for at påvirke processerne, så der udledes endnu større mængder metangas, end der gør i forvejen.

Det viser sig, at disse processer har en selvforstærkende effekt, og det er ret påfaldende, mener forskerne bag studiet. For når klimaet i verden ser ud til at blive varmere på grund af global opvarmning, risikerer vi at se en ond spiral, hvor mere varme leder til endnu større udledning af metangas.

lemming tanke global opvarmning

Her ses de kunstige søer, som forskerne har lavet eksperimenter med. Søerne udgør 24 stålfri tanke bestående af 2.800 liter vand. Der er tilsat 30 cm sedimenter, smådyr, vandplanter, alger og næring for at simulere rigtige søer i Danmark. (Foto: Thomas Alexander Davidson)

Sådan udleder søerne metangas

På bunden af alle søer dannes der naturligt metangas af nedbrudt organisk materiale. Og på baggrund af tidligere forskning i søer, ved man, at lavvandede søer udleder markant mere metan sammenlignet med dybe søer, fordi der sker flere processer i det dybe vand, som hindrer gasserne i at nå op til vandoverfladen.

For at lave forsøgene, har forskerne oprettet 24 kunstige lavvandede søer, fordi de er lettere at måle på og eksperimentere med end rigtige søer. De målinger kan de bruge til at gisne om, hvordan rigtige søer opfører sig.

Forskerne har lavet søerne, så de minder om rigtige søer med den rette temperatur og næringsindhold som for eksempel søerne i de jyske marker.

Men med de kunstige søer, kan forskerne lettere justere temperaturen med varmeapparater og tilføre mere næring i form af salte (fosfat) og kvælstof (nitrogen).

For eksempel prøvede forskerne sig frem ved at skrue 2-3 grader op i nogle søer og 4-5 grader op i andre søer, og de kunne se, at mere varme satte gang i en selvforstærkende effekt af udledningen af metangasser.

Derfor udledes mere metangas

Det sker der, når forskerne påvirker vandet:

  • Ved opvarmning sættes der gang i en masse processer i økosystemet. Alting bevæger sig hurtigere, herunder bakterier som hurtigere spredes, og metangassen frigives hurtigere fra vandet over i atmosfæren.

  • En af de processer, der også sker hurtigere, er algernes vækst. Algerne konkurrerer om næringen med planterne i søen. Planter kan optage næring fra vandet igennem bladene, men også fra sedimenterne på bunden af søen, og kan derved overleve næringsfattigt vand. Algerne derimod, vil udkonkurrere planterne, hvis der er meget næring i vandet. De skygger samtidig for solen, og giver dårlige vilkår for planterne. Planterne får derved ikke lov til at reducere metanudslippet fra søen

  • Når forskerne både skruede op for varmen og tilsatte næring, kunne de udlede, at søen udledte betydeligt mere metangas, end tilfældet var ved næringsfattigt, køligt vand.

Sådan frigives metangasser fra søerne

Metangas udledes fra både dybe og lavvandede søer på to måder:

  1. Diffussion: Når der for eksempel er stor koncentration af metan i vandet i forhold til luften, vil metanen udlignes, indtil der er lige stor koncentration af metan i vandet som i luften.
  2. Ebullision: Jorden og sedimenterne, som er på bunden af søen, indeholder mange bobler, der indeholder metan. Nogle dage løsrives mange bobler og andre dage få, og når metanboblerne kommer op til vandoverfladen, frigives de direkte i atmosfæren.

Diffusion kan man godt måle på, så forskerne bag studiet har særligt fokuseret på ebullision, som er udfordrende at måle på, fordi metanboblerne ikke løsrives konstant. 

Men de målinger er forskerne fra Aarhus Universitet nu lykkedes med.

»Ved at kombinere varme med et højt niveau af næringsstoffer ser vi en ekstremt stor frigivelse af metanbobler. Diffusionen ændres kun med 15 procent, men boblerne øges med over 300 procent, i forhold til det som de udleder i forvejen,« siger Thomas Alexander Davidson.

En brik i et større puslespil

Kilder til metanudledning
  • Naturen står for cirka 30-40 procent af metangasudslippet i verden, mens mennesket er ansvarlig for de resterende procent.

  • Blandt de største kilder til metanudledning er risproduktion, kødproduktion og udvinding af olie og gas.

Kilde: Thomas Alexander Davidson

Ifølge en anden forsker, der ikke har deltaget i forskningen, er det et godt og veludført studie.

»Det er meget relevant, at der bliver forsket i metanudslip fra lavvandede søer, hvis nøjagtige metanudledning længe har været uvist,« siger Christian Rodehacke, klimaforsker ved Dansk Meterologisk Institut.

»Summen af al metanudledning, som vi kan måle på fra forskellige kilder, stemmer ikke overens med den mængde metangas, vi kan måle på i vores atmosfære. Og derfor kan dette studie bidrage med en brik i det store puslespil, så vi bedre kan beregne søernes påvirkning af klimaet,« forklarer han.

Ifølge Christian Rodehacke bliver søer opvarmet hurtigere end luften og havet, og det er et stadig ubesvaret spørgsmål, hvor meget metangas søerne i fremtiden vil udlede.

Vi ved altså, at søer udleder metangas, og at vi kan forvente, at de kommer til at udlede mere metangas fremover, men mængden af de lavvandede søers metanudslip kan potentielt forstærke processen i global opvarmning, siger han.

Hvad kan vi mennesker gøre?

Spørgsmålet er: Når sådanne processer naturligt bidrager til global opvarmning, kan vi mennesker så overhovedet gøre noget for at bremse søernes udledning af drivhusgasser?

Ja, mener Thomas Alexander Davidson.

Parisaftalen

Igennem Parisaftalen har Danmark, sammen med resten af FN-landene, forpligtet sig til at bidrage med at begrænse den globale temperaturstigning til under to grader og helst mindre.

Kilde: Parisaftalen

»Vi kan sørge for ikke at tilføre så mange næringsstoffer i vandet, så vi kan bevare planterne. Det kan vi for eksempel gøre ved at sætte flere begrænsninger på udledningen af næringsstoffer fra landbruget.«

Vi kan også sørge for, at temperaturerne ikke stiger, men det er et noget større projekt, som skal tages op politisk, siger han.

Derudover håber Thomas Alexander Davidson og hans forskerhold, at de får bevilget flere midler til at forske videre i søerne.

»Næste skridt er at finde ud af, hvordan boblerne opfører sig i rigtige søer og gerne i forskellige klimaer med forskelligt næringsindhold. Derudover mangler vi at vide mere præcist, hvordan planterne stopper metanudledningen,« slutter han.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Det sker