Hoeveel broeikasgas komt vrij uit de ontdooiende permafrost?

In het gebied rond de Noordelijke IJszee ligt zo’n 1500 miljard ton koolstof opgeslagen in de permanent bevroren bodem. Nu deze permafrost ontdooit, kan 5 tot 15 procent van die koolstof voor het eind van deze eeuw vrijkomen in de vorm van koolstofdioxide (CO₂) of methaan – de belangrijkste twee broeikasgassen die een rol spelen bij de opwarming van de aarde. Dat concludeert een groep klimaatwetenschappers vandaag in het wetenschappelijke tijdschrift Nature.

9 april 2015

Zicht op de Pantaleikha Rivier vanaf het onderzoeksstation in Cherskii, NO-Siberië 2011
Jorien Vonk, Universiteit Utrecht, met toestemming

In de meeste klimaatmodellen waarop de prognoses voor de opwarming zijn gebaseerd wordt dit effect niet meegenomen. Dat betekent dat deze modellen de temperatuurstijging door het broeikaseffect onderschatten.

“In de komende eeuw zal de hoeveelheid broeikasgassen afkomstig van permafrostdooi een tiende tot een kwart bedragen van de hoeveelheid broeikasgassen die we aan fossiele brandstoffen uitstoten”, zegt aardwetenschapper Jorien Vonk van de Universiteit Utrecht, die aan het onderzoek meewerkte. Dat is veel – maar wel een stuk minder dan in de veelgehoorde paniekverhalen die stellen dat het effect van ontdooiende permafrost groter zal worden dan die van onze CO₂-uitstoot.

Spinazie

Dat het ontdooien van permafrost het broeikaseffect versterkt is al lange tijd bekend. De bevroren bodems zitten vol plantenresten die beschermd zijn tegen verrotting door de ijzige kou, zoals spinazie in de diepvries. Zodra de bodem ontdooit doen de bacteriën alsnog hun werk en vergaat het organische materiaal, met het vrijkomen van methaan en CO₂ als gevolg.

Wat echter nooit eerder goed was vastgesteld, is hoe groot het uiteindelijke effect zal zijn. Omdat het proces is onderzocht in diverse gebieden, en gesimuleerd met uiteenlopende computermodellen, is de variatie in voorspelde uitstoot aan broeikasgassen groot. In sommige gevallen gaan permafrostgebieden na verloop van tijd zelfs weer methaan of CO₂ opslaan, weet men inmiddels. De opname van CO₂ door nieuwe vegetatie in het gebied kan een deel van de broeikasgassen-uitstoot compenseren.

Geleidelijk

In het _Nature_-artikel heeft een groep van 17 experts uit onder andere Amerika, Europa, Rusland en Canada de beschikbare informatie bij elkaar gelegd, om een algemene conclusie te trekken over de schaal waarop het probleem speelt. Naast de hoeveelheid methaan en CO₂ die uit de permafrostbodems zal ontsnappen, keken de onderzoekers ook naar de snelheid waarmee dit zal gebeuren. De broeikasgassen zullen de komende decennia en eeuwen geleidelijk vrijkomen, schrijven ze. Eerder is vaak gesuggereerd dat dit abrupter zou gaan en veel korter zou duren.

Evenwichtig

Ko van Huissteden, permafrostonderzoeker aan de Vrije Universiteit Amsterdam vindt het _Nature_-artikel een goed en evenwichtig overzicht van recent onderzoek. “Het maakt duidelijk dat de broeikasgassen uit de ondiepe permafrost niet ineens het hele klimaatsysteem om zullen gooien, maar het is ook heel stellig dat we ons niet rijk moeten rekenen”, zegt hij. “De afbraak van organisch materiaal uit de permafrost zal een langdurige bron van extra broeikasgassen zijn. Als we willen proberen de opwarming van het klimaat onder de twee graden te houden, is iedere ton CO₂ of methaan er een teveel.”

Zelf is Van Huissteden vooral benieuwd naar de implicaties van recent ontdekte kraters in de Siberische permafrost, die op grote gasexplosies lijken te wijzen. “Mogelijk zijn hier ook diepere bronnen van methaan gedestabiliseerd geraakt door de opwarming, en in de atmosfeer terechtgekomen.”

Uit het onderzoek van Van Huissteden zelf, in Noordoost-Siberië, blijkt de kwetsbaarheid van de vegetatie in de poolgebieden. Deze vangt de CO₂ juist af. Van Huissteden:“Verstoring van die vegetatie door menselijke activiteiten kan ook de toendra doen omslaan van een CO₂-spons tot een bron van CO₂ en methaan.”

Bron:

Schuur e.a., Climate change and the permafrost feedback, Nature (2015), doi:10.1038/nature14338