Metan under Svalbard kan være en undervurdert klimarisiko
Forskere fra NGI, UNIS og MARUM har funnet hundrevis av gassutslipp i fjordene rundt Svalbard. Nå forsøker de å forstå hva som styrer denne aktiviteten, og hva funnene kan fortelle om fremtidige utslipp fra et varmere Arktis.
Midterhuken i Van Mijenfjorden viser tydelig de enorme geologiske kreftene (foldinger) som preger Svalbard. ( NGI)
I Longyearbyen har temperaturen økt med mer enn sju grader på 25 år. Permafrosten smelter, landskapet endrer seg og forskerne begynner å ane en geologisk dynamikk som lenge har vært under radaren.
I grunnen under Svalbard ligger det lagret betydelige mengder naturgass. Og i fjordene, der permafrostlokket mangler, pipler denne metangassen allerede ut.
Hundrevis av gassbluss i fjordene
I 2021 chartret UNIS-masterstudent Nil Rodes og forsker Peter Betlem (nå NGI) et forskningsfartøy. Målet var å gjennomføre de første naturgassundersøkelsene i Isfjorden siden 2015. Forventningene var temmelig lave. Den vitenskapelige litteraturen tilsa at svært få gasslekkasjer var dokumentert i området.
Men data fra et forskningstokt i 2015, ledet av MARUM – senter for marin miljøvitenskap ved Universitetet i Bremen – tydet likevel på noe annet.
Med enkle instrumenter og målinger finansiert av Norges forskningsråds Arctic Field Grant, kunne Betlem, Rodes og teamet bekrefte at fjorden faktisk var full av gasslekkasjer.
– Vi fant hundrevis av gassbluss, på tvers av hele fjorden. Det geologiske systemet under Svalbard er mye mer aktivt enn vi har antatt, konstaterer Betlem.
Funnene i fjorden utfordret ikke bare den etablerte litteraturen, de åpnet også for nye spørsmål ingen tidligere hadde stilt ordentlig. Betlem beskriver det slik:
– Vi så hundrevis av gassbluss, men vi visste ikke hva som egentlig drev dem. Hvor dypt kom gassen fra? Hvor mye slapp ut? Var det tidsmessig variasjon? Og hva var årsaken til at enkelte bluss pulserte og forsvant i løpet av timer?
Nil Rodes (t.v.) og Peter Betlem i Bünsow Land. Undersøkelsene på land legger grunnlaget for toktene i fjordene. ( NGI)
Et system i konstant endring
Forskningsteamet manglet også klare svar på om variasjonene skyldtes temperatur, trykkforhold, mulige gasshydrater eller strukturer i berggrunnen. Nettopp disse hullene gjorde det nødvendig å ta arbeidet videre og forske mer.
Pilotprosjektet resulterte i et felles MARUM-UNIS-tokt i september 2023. Denne gang om bord på det tyske forskningsfartøyet Heincke. Målet var å systematisk kartlegge gasslekkasjer i Svalbards vestlige fjorder.
Basert på data fra alle tre toktene startet Rodes nylig på en doktorgrad som undersøker hvor utbredt lekkasjene er, og hvorfor metanutslippene varierer så dramatisk.
– Vi vet at det finnes mye gass og vi vet at den slipper ut i fjordene. Men vi vet ikke hva som faktisk styrer variasjonene, sier Rodes.
Ekkoloddet viser gassbobler (rødt/gult) som stiger fra bunnen. Utslippet til venstre er så kraftig at det når helt opp til havoverflaten.
Fjordene avslører det vi ikke ser på land
Rodes' doktorgrad er del av et internasjonalt samarbeid mellom NGI, UNIS, MARUM, UiT og Universitetet i Barcelona.
Rodes og kollegaene ønsker å forstå hva fluktuasjonene i fjordene kan fortelle om prosessene som foregår under permafrosten inne på land.
– Geologien er den samme og petroleumssystemet er det samme. Men på land er det ekstremt vanskelig å måle gass direkte, forklarer Rodes.
I fjordene, derimot, kan forskerne observere gassboblene. Det gjør det mulig å teste hypoteser om trykk, temperatur, gasshydrater og gamle forkastninger som kan fungere som lekkasjeveier.
– Fjordene er et slags naturlig laboratorium. De hjelper oss å forstå forholdene under permafrostlokket, uten at vi trenger å bore eller grave oss inn i tundraen, sier Betlem.
Sørkysten av Isfjorden sett fra RV «Heincke» under toktet i september 2023. ( UNIS)
Hvor mye betyr dette for klimaet?
Metan er 25 ganger sterkere enn CO₂. I dype fjorder reagerer noe av metanen med oksygen i vannet og brytes ned, slik at bare en del av gassen når atmosfæren. Men i de grunne delene av Svalbard-fjordene, og i strandsonen, skjer det motsatte: nesten all gassen går rett opp og ut i atmosfæren.
I dag anslår forskere at metanutslipp fra grunnvannskilder dannet ved tilbaketrekning av isbreer (såkalte glasiale forfelt) allerede tilsvarer omlag ti prosent av Norges årlige utslipp fra energisektoren (Kleber et al., 2023).
– Vi vet at metangassen finnes under permafrosten på land, det er bekreftet i en rekke borehull. Det store spørsmålet er hvordan permafrostens svekkelse vil påvirke lekkasjeveiene, sier Betlem.
Peter og Nil analyserer dataene fortløpende om bord på forskningsskipet RV «Heincke» i Isfjorden, september 2023. ( NGI)
Et forskningsfelt som haster
Dette handler ikke om at all permafrost står foran et totalt sammenbrudd. Selv i et raskt varmere Arktis vil de tykkeste permafrostlagene i fjellområdene forventes å bestå i århundrer (Peng et al., 2023).
Risikoen knytter seg til noe helt annet: de lokale svekkelsene som kan oppstå langt før hovedmassen smelter.
– I dalområdene på Svalbard er permafrostlaget tynt og ungt – lokalt bare noen få tusen år gammelt (Gilbert et al., 2018) – og derfor langt mer utsatt for varme og nedbrytning, sier Betlem.
Her kan små punkteringer (såkalte taliker) i permafrosten oppstå i løpet av år eller tiår, enda raskere foran breer i tilbaketrekning. Slike tidlige brudd kan åpne nye veier for metan og i verste fall utløse lokale forsterkende prosesser (Hodson et al., 2025; Kleber et al., 2023).
– Når nedbrytningen av kryosfæren begynner å bryte opp permafrostlokket, kan prosessen forsterke seg selv og sette i gang en kjedereaksjon. Det er dette vi prøver å forstå før det skjer, sier han.
For Rodes handler doktorgradsarbeidet om å gi både forskning og samfunn et bedre beslutningsgrunnlag.
– Når vi forstår fjordene bedre, kan vi også forstå hva som kan skje på land, og hva vi risikerer i et raskt varmere Arktis, avslutter Rodes.
Et sidemontert multistråle-ekkolodd på lettbåten RV «Clione» gjorde det mulig å kartlegge gass også på grunt vann (juni 2021). ( UNIS)
Referanser
Birchall, T., Jochmann, M., Betlem, P., Senger, K., Hodson, A., & Olaussen, S. (2023). Permafrost trapped natural gas in Svalbard, Norway. Frontiers in Earth Science, 11. https://doi.org/10.3389/feart.2023.1277027
Gilbert, G. L., O’Neill, H. B., Nemec, W., Thiel, C., Christiansen, H. H., & Buylaert, J.-P. (2018). Late Quaternary sedimentation and permafrost development in a Svalbard fjord-valley, Norwegian high Arctic. Sedimentology, 65(7), 2531–2558. https://doi.org/10.1111/sed.12476
Hodson, A., Kleber, G., Platt, S., Kalenitchenko, D., Hensgens, G., Fynn, T., Senger, K., Tveit, A., Øvreås, L., Ten Hietbrink, S., Hollander, J., Ammerlaan, F., Damm, E., Römer, M., Fransson, A., Chierici, M., Delpech, L.-M., Pirk, N., Sen, A., & Redeker, K. (2025). Methane in Svalbard (SvalGaSess). SESS Report 2024. https://doi.org/10.5281/zenodo.14425572
Kleber, G. E., Hodson, A. J., Magerl, L., Mannerfelt, E. S., Bradbury, H. J., Zhu, Y., Trimmer, M., & Turchyn, A. V. (2023). Groundwater springs formed during glacial retreat are a large source of methane in the high Arctic. Nature Geoscience, 16(7), 597–604. https://doi.org/10.1038/s41561-023-01210-6
Peng, X., Zhang, T., Frauenfeld, O. W., Mu, C., Wang, K., Wu, X., Guo, D., Luo, J., Hjort, J., Aalto, J., Karjalainen, O., & Luoto, M. (2023). Active Layer Thickness and Permafrost Area Projections for the 21st Century. Earth’s Future, 11(8), e2023EF003573. https://doi.org/10.1029/2023EF003573
Rodes, N., Betlem, P., Senger, K., Römer, M., Hodson, A., Liira, M., Birchall, T., Roy, S., Noormets, R., Smyrak-Sikora, A., Olaussen, S., & Bohrmann, G. (2023). Active gas seepage in western Spitsbergen fjords, Svalbard archipelago: Spatial extent and geological controls. Frontiers in Earth Science, 11. https://doi.org/10.3389/feart.2023.1173477