A pozitív visszacsatolási folyamatok egyszerre félelmetesek és bizonytalanok, főleg a klímaváltozás terén. Sokáig úgy gondolták, hogy a permafrosztban tárol metán lehetséges kiszabadulása a (globális) felmelegedés hatására pont egy ilyen visszacsatolási mechanizmus része lehet, hiszen a metánnak is van üvegházhatást okozó képessége, mégpedig a szén-dioxidhoz képest annak többszöröse, és a kiszabaduló metán emiatt további felmelegedést okozna a visszacsatolási kört bezárva. Egy új, a Science szaklap oldalain megjelent tanulmány szerint azonban semmi okunk a félelemre: a metán kiszabadulása elég lassú ahhoz, hogy velük együtt felébredő mikroorganizmusok a metánt feldolgozzák, mielőtt az a felszínen tényleg a levegőbe kerülhetne. [A metán helyett tehát kapunk szén-dioxidot, ami kevésbé rossz, de nem elhanyagolható, a szerk.]

Az elmúlt évezredek és milliók során a szén különböző formában tárolódott a megannyi szárazföldi és óceáni ökoszisztémákban. A szén tárolása meghatározó eleme a globális időjárás szabályozásának. A hosszú ideje a felszíni körforgásból kivont és valamilyen formában tárolt szén felszabadulása, főleg ha az pl. metán formájában történik, a rendszer jelenlegi stabilitását veszélyeztethetik. Ha a felszabaduló metán eléri a légkört, a jelenlegi felmelegedést tovább gyorsíthatja, amely a Föld élővilágára előre nehezen kiszámítható, de várhatóan jelentős hatással lenne.

Az ilyen, úgynevezett pozitív visszacsatolási folyamatok — amiknek során az folyamat egyik elemének pozitív hatása van egy másik elemre, aminek viszont pozitív hatása van az első elemre, egymást pl. kölcsönösen felgyorsítva — az egyik legfontosabb bizonytalansági tényező a klímaváltozási modellekben.

A Science szaklapban megjelent tudományos cikk a legutóbbi jégkorszak — a 18 ezer és 8 ezer évvel az időszámításunk kezdete előtti periódus — utáni helyzetet vizsgálta meg tüzetesen. Ebben az időszakban a bolygó a jelenlegihez nagyon hasonló melegedésen ment keresztül. A kutatócsoport elemzése szerint a ténylegesen felszabadult metán mennyisége nagyon kicsi volt, ami arra enged következtetni, hogy a jelenlegi helyzetben sem fog a felmelegedés hatására a metán ténylegesen a légkörbe kerülni.

A metán a szén-dioxidhoz képes 86-szoros hatást fejt ki, mint üvegházhatást okozó gáz a légkörben abban az előttünk álló kb. 20 éves kritikus időszakban, ami során a globális szén-dioxid kibocsátást radikálisan csökkenteni kellene, hogy egy katasztrofális klímaváltozást elkerüljünk. A metán kibocsátás két fontos geológiai forrása a metán hidrátok és a permafroszt, ami az északi sarkhoz közeli területeken, a tajgát is beleértve, valamint a tibeti fennsíkon találhatók.

A legutóbbi jégkorszak utáni felmelegedés során a Föld átlag hőmérséklete kb. 4 °C-kal emelkedett, aminek hatására a kontinenseket átölelő nagy jégmezők többséggel eltűntek. Ha a metán kiszabadulása fontos szerepet játszott a legutóbbi komoly éghajlatváltozás során (a jégkorszak végén), akkor most is várható, hogy hasonló szerepet fog betölteni, írja a cikk.

A kutatócsoport a déli sarki jégmintákat elemezte radiokarbon meghatározással. A frissen keletkezett metánban a 14-es atomtömegű szén tartalma közel van a mostanihoz, míg a "régi metán" esetében, főleg ha az több százezer éve keletkezett, a minta "radiokarbon halott" lesz, hiszen a 14-es szén már rég lebomlott benne. Az elemzéshez legalább egy tonna jégre van szükség, és a csoport 11 időszakot vizsgált meg 15 és 8 ezer évvel ezelőttről.

Az eredmények meglepőek, hiszen a mintákban nem találtak bizonyítékot a "régi metán" kiszabadulására. Ami metánt találtak, az mind a minta korához képest abban az időben keletkezett fajta volt, ami arra enged következtetni, hogy minden egyes időszakban a levegőben jelenlevő metán az abban az időszakban keletkezett szerves anyag közvetlen lebomlásából származik, vagyis a felső földrétegben élő növények, állatok és mikroorganizmusok terméke, nem a föld vagy víz/jég alatt tárolt régi metán közvetlen kiszabadulásából került a légkörbe.

Ha a metán óriási mennyiségben van jelen "régi metán" formájában a földfelszínhez közel, miért nem köszön vissza a légköri mintákban?

A metán hidrátok a jelenlegi becslések szerint 500 és 4000 gigatonna szenet tartalmaznak, a légkör teljes szénmennyiségével (a szén-dioxidot is beleértve) egyenlő vagy annak ötszöröséig terjedő mennyiséget. A metán nagy része biológiai eredetű, amely az alacsony hőmérséklet és nagy nyomás hatására képződő stabil, úgynevezett klatrát szerkezetben a vízzel együtt tárolódik a mélytengerekben vagy a permafroszt vagy más jégtakaró alatti földrétegekben. A felmelegedés (vagy nyomáscsökkenés) hatására a víz és metán által kialakított szerkezet felbomlik és a metán felszabadul.

A régi metán felszabadulása azonban még a mostani gyors felmelegedés esetében is viszonylag lassú folyamat. Mivel a metán fontos energiahordozó nemcsak számunkra, hanem a teljes ökoszisztéma számára, főleg azon mikroorganizmusoknak, amelyek képesek a metánt közvetlenül felhasználni, és azt szén-dioxiddá alakítani a metabolizmusuk során. Ennek köszönhetően a földben vagy víz alatt felszabaduló metán nagy részét ezek a mikroorganizmusok már helyileg felhasználják, mielőtt az a légkört elérné. Azt fontos megjegyezni, hogy a metán felhasználásával ugyanúgy szén-dioxid keletkezik, mintha mi égetnénk azt el, és ez a szén-dioxid kibocsátás hozzájárul a teljes mennyiséghez, a vele együtt járó klímaváltozási hatásokkal együtt.

Vagyis a régi metán felszabadulás sokkal kisebb mértékű, és lassabban történik, mint a jelenlegi két fő kibocsátó, a természetes lápok-mocsarak és az emberi tevékenységhez köthető kibocsátás, amely kettő a teljes metán kibocsátás harmadáért és feléért felel külön-külön. Hosszú távon azonban fontos figyelembe venni a teljes régi metán mennyiségét, és a vele jár szén-dioxid kibocsátás hatását is.