När de stora inlandsisarna smälte i slutet av förra istiden steg havsnivån dramatiskt. Stora delar av det istäckta Arktis lades under vatten. Nu stiger temperaturen i havet vilket gör att havsbottens permafrost tinar, och mycket snabbare än på land. 

Infruset i havsbotten finns både organiskt material och stora mängder metangas. Farhågor finns att gasen, som ger en betydligt högre uppvärmning av atmosfären än koldioxid, stiger mot ytan och skapar en tippningspunkt för klimatförändringen. 

– Vi vet att det finns en stor mängd metangas i klimatsystemet men vi vet ännu inte varifrån all gas kommer. Därför måste vi få ett svar på frågan om upptining av undervattenspermafrosten kommer att öka de arktiska metanutsläppen, säger Birgit Wild, forskare vid Stockholms universitet. 

Tidigare klimatförändringar påverkar

Det finns ett starkt vetenskapligt stöd för att metanutsläppen accelererar på grund av människans klimatpåverkan. Men något som komplicerar bilden är att de även kan öka på grund av klimatförändringar som inträffade så långt tillbaka som för 12 000 år sedan.

– En historisk klimatförändring kan ha startat en nedräkning som pågått fram till våra dagar. Resultatet av den kan då bli ett kritiskt tillskott till den klimatförändring som vi själva orsakat. Detta komplexa samspel är något som vi försöker förstå.

Birgit Wilds forskning har målet att skapa modeller som kan visa vilken påverkan den tinande permafrosten under havet har på klimatet. Och svaren söks i borrprover som samlats in genom återkommande expeditioner till det Arktiska ishavet. 

Hennes senaste expedition gick till det Östsibiriska arktiska havet år 2020 där forskare från flera universitet deltog. Under sex veckor till havs i stark kyla fylldes dagarna av hårt arbete där alla ombord försökte få med sig så många prover som möjligt hem.

– Isen är en stor utmaning, särskilt vid expeditioner där fartygen inte är en isbrytare. Då krävs det dagliga anpassningar av färden, med ständiga kompromisser utifrån vädersituationen. Vissa får se sina drömmar krossas, medan andras förhoppningsvis uppfylls.

Borrproverna hon arbetar med i dag kommer dock från expeditioner som gjordes under perioden 2011–2015. En del av dem har analyserats tidigare men mycket kunskap går fortfarande att utvinna ur det nedfrysta materialet. 

Tredelat projekt

När Birgit Wild öppnar dörren till en av de stora frysarna i institutionens källare ber hon fotografen att vara snabb med avtryckaren. Proverna hon plockar fram innehåller organiskt material som härstammar från över 150 000 år tillbaka i tiden.

Om de tinar kommer mikrober att vakna och börja äta av materialet och göra det oanvändbart för forskning.

Forskningsprojektet drivs i flera steg. Först tinas borrproverna i en labbmiljö som efterliknar miljön under ytan så mycket som möjligt. 

– När materialet tinar så kan de bakterier och mikrober som producerar metangas vakna till liv igen. 

Proverna utsätts sedan för bland annat saltvatten för att se hur det påverkar bakteriernas metanproduktion. Samtidigt undersöker forskarna hur väl materialet kan filtrera bort metangasen som bildas. 

– Det är svårare eftersom det bara sker under naturliga förhållanden. Så vi mäter särskilda biomarkörer som skapas av mikroorganismer i materialet som lever av metan. På så sätt kan vi uppskatta hur mycket metan som filtreras bort. 

Till sist är det dags att kombinera fynden med befintliga data i en modell som kan förutsäga klimatpåverkan från den tinande permafrosten under ytan. 

– Modellen vi utvecklar är unik tack vare att den också kan ta hänsyn till oregelbundenheter i sedimentet, till exempel sprickor, som kan ha en betydande inverkan på metanflödena.

Målet är att modellen ska bidra med vägledning i arbetet med globala strategier för att mildra klimatförändringarna. Men det är inte bara den tinande permafrosten under ytan som påverkar ishavet. När havsisen drar sig tillbaka grumlar kusterosion vattnet nära land och hindrar upptaget av koldioxid. Dessutom finns en stark försurning av havet i området. 

– Det kan tyckas vara ett omöjligt pussel att lägga, men vi forskare älskar omöjliga pussel. Ju svårare uppgiften är, desto mer intresserade blir vi. 

Kreativt arbete

Att arbeta som forskare har varit en dröm för Birgit Wild sedan hon var elva år. Hon växte upp i Wien i Österrike och tog starkt intryck av dåtidens miljödebatt. Efter att ha doktorerat sökte hon sig till Stockholms universitet för en forskartjänst. 

– Det jag gillar mest med arbetet är de kreativa delarna. När vi sammanställer de data vi fått fram och tar steget till att analysera och förstå resultaten. Dessutom är det viktigt för mig att vår forskning kan göra skillnad för samhället. 

Det finns många bidragande orsaker till de ökade nivåerna av växthusgaser i atmosfären. Vi har en viktig hemläxa att göra innan vi förstår dem fullt ut.  

Klimatmodellerna som hon bidrar till kan bli avgörande för att hantera den pågående klimatförändringen.  

– Vi behöver hitta sätt att förutspå vad som kommer att hända och sedan agera utifrån det. Om vi ska lyckas måste vi minska mängden växthusgaser som släpps ut i atmosfären och hitta sätt att fånga in de som vi redan släppt ut. 

Text Magnus Trogen Pahlén
Bild Magnus Bergström