Fiordy to wąskie zatoki, otoczone stromymi brzegami. Mogą wciskać się w ląd nawet na kilkaset kilometrów i mieć głębokość przekraczającą kilometr. Fiordy powstały w epoce lodowcowej - wyżłobiły je masy lodu i kamieni. Występują stosunkowo rzadko - stanowią tylko 0,13 proc. powierzchni wszystkich oceanów na Ziemi.

Podczas silnych sztormów warstwy wody w oceanicznych fiordach mieszają się, co prowadzi do natlenienia wody w pobliżu ich dna. Te same burze powodują jednak także wzrost emisji metanu z fiordów do atmosfery.

Naukowcy z Uniwersytetu w Göteborgu oszacowali, że całkowita emisja tego ocieplającego klimat gazu z fiordów jest równie duża, jak ze wszystkich obszarów głębinowych, które zajmują aż 84 proc. światowej powierzchni mórz i oceanów.

„Od pewnego czasu wiadomo, że wiele fiordów ma środowiska beztlenowe położone najbliżej dna, a metan tworzy się w osadach dennych. Zwykle tylko niewielka część tego gazu dociera do atmosfery, ponieważ ulega rozkładowi, gdy wznosi się poprzez bliższe powierzchni wody bogate w tlen. Ale w naszych badaniach odnotowaliśmy duże emisje metanu, gdy woda we fiordzie mieszała się na przykład podczas sztormów” – mówi Stefano Bonaglia, badacz geochemii morskiej na Uniwersytecie w Göteborgu.

Wykrywanie i szacowanie emisji metanu do atmosfery jest niezbędne do modelowania przyszłego klimatu. Naukowcy obliczyli, że emisje metanu powodują około 30 procent efektu cieplarnianego. Wkład oceanów w emisję metanu jest uważany za znacznie mniejszy niż z obszarów lądowych. Jednak działalność człowieka zwiększyła eutrofizację obszarów przybrzeżnych, co spowodowało powstanie większych obszarów wód beztlenowych na dnie morskim. To szczególnie widoczne w fiordach - chociaż stanowią one zaledwie 0,13 proc. globalnej powierzchni mórz, odpowiadają za około połowę wszystkich emisji metanu do atmosfery.

„Dzieje się tak, ponieważ w fiordach osadzają się bogate w węgiel szczątki roślin i zwierząt morskich, a także z materiały pochodzące z otaczającego lądu, niesione przez wpływające do nich strumienie. Ponieważ fiordy są chronione przed prądami oceanicznymi, woda ma tendencję do pozostawania w warstwach o różnych temperaturach i różnych stężeniach soli i tlenu. Warstwy najbliżej dna fiordu to obszary beztlenowe, w których podczas rozkładu materiału w osadach tworzy się metan" - wyjaśnił Stefano Bonaglia.

Naukowcy z Uniwersytetu w Göteborgu badali By Fjord w pobliżu Uddevalla w latach 2009-2021 i przeprowadzili badania terenowe, aby zmierzyć produkcję metanu w fiordzie. By Fjord jest niedotleniony i dotknięty eutrofizacją. Wpada do niego rzeka Bäve, przynosząc ze sobą wysokie stężenie składników odżywczych pochodzących z rolnictwa w regionie. Było jasne, że podczas wywołanego przez sztormy mieszania w fiordzie wzrosła emisja metanu do atmosfery. Beztlenowa woda z dna jest wtedy szybko podnoszona na powierzchnię, zabierając ze sobą metan, który następnie może zostać wyemitowany do atmosfery.

„Emisje metanu były wysokie, a amerykańscy naukowcy zaobserwowali te same rodzaje zdarzeń w fiordach w Kanadzie. Szacujemy, że emisje ze wszystkich fiordów na świecie są tej samej wielkości – około 1 teragrama (Tg) lub 1 miliona ton rocznie - jako założone w obliczeniach emisje z globalnych głębokich oceanów. Dzieje się tak, ponieważ odległość od dna do powierzchni fiordu jest znacznie mniejsza niż w głębokich oceanach. Powoduje to, że więcej materii organicznej osadza się w osadach i nie ma wystarczająco dużo czasu na rozkład metanu w drodze na powierzchnię” - mówi Stefano Bonaglia i dodaje, że jeśli zmiany klimatu prowadzą do bardziej ekstremalnych zjawisk pogodowych, emisje metanu mogą wzrosnąć, ale tylko do pewnego punktu.

„Gdyby doszło do gwałtownego wzrostu liczby silnych burz, emisje metanu zostałyby zmniejszone, ponieważ beztlenowe środowiska na dnie fiordów zniknęłyby, gdyby woda była często mieszana”.