[Under arbete – input och synpunkter är välkomna]

Metan beskrivs som växthusgasernas monster, många gånger kraftfullare än koldioxid. FN:s klimatpanel kan inte riktigt bestämma sig, för den verkar bli farligare för varje rapport – 23 gånger farligare, 25 gånger farligare, 27 gånger farligare.

Metan finns i ännu lägre koncentrationer i atmosfären, och halten räknas normalt i miljarddelar – i oktober 2016 ungefär 1850 ppb (parts per billion) medan koldioxidhalten räknas i miljondelar. I miljondelar räknat så har atmosfären en metanhalt på knappt 2 ppm (jfr koldioxid 411 ppm):

Metan2

Men som vi alla vet kan en substans vara livsfarlig även i små mängder (som arsenik, till exempel). Och det är i själva verket just den låga koncentrationen som gör metan extra potent som växthusgas, eftersom dess växthuseffekt också ökar logaritmiskt, dvs med avtagande inverkan på temperaturen. Det är när halten ökar från mycket låga koncentrationer som varje metanmolekyl har störst effekt.  Precis som med koldioxid och vattenånga. Effekten är dock olika för olika gaser:

Logaritmiska effekten av olika växthusgaser för sig själva

Källa: Antero Ollila 2017, Warming Effect Reanalysis of Greenhouse Gases and Clouds.

Om man dessutom tar hänsyn till de olika gasernas överlappande absorptionsspektra förändras bilden. Den potentiella effekten av exempelvis metan vid 600 ppm (idag 1,85 ppm) blir 1,5°C istället för 2,5°C:

Logaritmiska effekten av olika växthusgaser för sig själva2

Källa: Antero Ollila 2017, Warming Effect Reanalysis of Greenhouse Gases and Clouds.

Anledningen till att metan brukar beskrivas som en mycket kraftfullare växthusgas än koldioxid är helt enkelt att halterna är så låga, och en ökning från låga nivåer ger större effekt. Effekten från koldioxid är i och för sig mycket brantare i början, men idag är halterna i atmosfären på en nivå där motsvarande ökning inte gör någon större skillnad. En ökning av metanhalten har däremot, initialt, en betydligt större växthuseffekt än vad en ökning av koldioxidhalten har idag. Även den effekten skulle decelerera vid tillräckligt höga nivåer. Å andra sidan ökar metanhalten med så små kvantiteter att effekten på temperaturen ändå blir minimal. Det betyder också att halterna av metan aldrig kommer över den gräns där decelerationen av dess växthuseffekt blir påtaglig, dvs metan kommer alltid vara en kraftfullare växthusgas jämfört med koldioxid, även om den verkliga effekten alltid kommer att vara minimal på grund av de ytterst låga halterna.

Metan har alltså den lägsta potentialen av de viktigaste växthusgaserna att bidra till uppvärmning – det skulle krävas en ökning till 100 ppm för att få en effekt på 1°C. Men räknat från dagens koncentrationer i atmosfären är effekten från metan betydligt kraftigare än från koldioxid.

[Här behövs en jämförelse med hur mycket metan som skulle kunna frigöras till atmosfären]

Å andra sidan absorberar metan bara infraröd strålning i ett par mycket smala band av spektrum, som överlappas av den dominerande växthusgasen vattenånga. Den delen av spektrum är helt enkelt till största del redan mättad, så metan gör ingen större skillnad:

Absorptionsspektrum

Metan blir inte heller kvar i luften särskilt länge, eftersom det är mycket reaktivt – det är därför det fungerar så bra som bränsle. Metan reagerar mycket lätt med syre, vilket som bekant finns i stora mängder i atmosfären (c:a 20%), och bildar koldioxid. Det är förvisso också en växthusgas, men med dagens halter i atmosfären är växthuseffekten från koldioxid betydligt mindre än från metan.

Det som skrämmer med metan är dock att det finns stora mängder infryst i Arktis, dels på tundran och dels på havsbottnen, på den breda shelfen runt hela det arktiska djuphavet.

Om det fortsätter att bli varmare sägs det att all denna metangas plötsligt kan släppas fri och orsaka en katastrof. Jag ska inte påstå att sådana enorma mängder metan som på kort tid frigörs i atmosfären inte skulle kunna vara ett allvarligt problem, trots vad jag sagt ovan, utan kommentera sannolikheten för att detta alls skulle ske.

En förutsättning är för det första att det blir varmare, och det finns det inget som talar för att det kommer att bli, men omöjligt är det ju inte.

Å andra sidan var det sannolikt varmare än nu på 1930-talet, och även under den medeltida och romerska värmeperioden, för att inte tala om för 3000 år sedan, utan att det smällde någon metanbomb som orsakade en klimatkatastrof.

Den största delen av det infrysta metanet finns på havsbottnen. För att det ska frigöras krävs alltså inte bara att luften blir varmare, utan också att havet värms. Att luften och växthuseffekten inte värmer haven har jag skrivit om på annat håll, men det kan däremot solljuset. Det som skulle kunna värma vattnet ovanför shelfen i Arktis är ett minskat istäcke.

Låt oss bortse ifrån att istäcket inte minskat på 10 år, att temperaturen under smältperioden i Arktis varit stabil sedan 1961 och på senare år ofta under det normala, samt att klimatcykeln sannolikt är på väg att vända. Om mer solljus träffar havet kommer det att bli varmare, framför allt de översta tiotal metrarna.

Havet över den arktiska shelfen är grunt, mellan 50 till 100 meter djupt. Att värma metanet under havsbottnen kräver en rejäl uppvärmning, inte bara för att vattnet på havsbottnen är noll-gradigt – den temperatur då saltvatten har högst densitet – utan också för att det trots allt är betydligt högre tryck på 50-100 meters djup än vid vattenytan, vilket ger metanet en högre smältpunkt.

Till sist finns det forskning som talar för att de förhållandevis små mängder metan som faktiskt frigörs från bottensediment i hög grad verkar lösas upp i vattnet där det absorberas eller bryts ner ganska snabbt. [Källa]

Metanet på tundran behöver jag forska mer om, men även om det självklart frigörs lättare så är mycket av vad som sagts ovan relevant där också.