Je leest:

Methaanuitstoot toendra geringer dan gedacht

Methaanuitstoot toendra geringer dan gedacht

Auteur: | 12 mei 2011

Positief én negatief bericht vanuit Siberië: Nederlandse geologen ontdekten dat de broeikasgasuitstoot uit dooimeren minder groot is dan werd verwacht. Nadeel is dat mensen maar erg weinig kunnen doen om de uitstoot van methaan tegen te gaan.

Arctische toendra in Jakoetië, Noordoost-Siberië.
Google Earth

Broeikasgaspoelen werden ze wel genoemd, de dooimeren in noordelijke toendragebieden in Siberië en Groenland. Meren die ontstaan doordat de permafrostrijke ondergrond beetje bij beetje ontdooit, ten gevolge van klimaatverandering.

Tegelijk met de omvang van de meren neemt ook de uitstoot van het sterke broeikasgas methaan toe, maar niet zo sterk als tot nu toe werd gedacht, ontdekten hydrologen en geologen van de Vrije Universiteit van Amsterdam. De groep wetenschappers, onder leiding van prof. dr. Ko van Huissteden, ontwikkelde een model om de meerontwikkeling na te bootsen. De resultaten daarvan zijn te vinden in de speciale Climate Change-uitgave van Nature.

Voor verleden en toekomst

Het VU-model voorspelt de ontwikkeling, uitbreiding en leegloop van dooimeren aan de hand van drie factoren: gemiddelde jaarlijkse neerslag, zomertemperatuur en gemiddelde jaartemperatuur. Voor verschillende SRES-klimaatscenario’s kan het effect van honderd jaar opwarming in Noordoost-Siberië worden gesimuleerd. Methaanemissie wordt daarbij berekend op basis van meergrootte. Het model is tweedimensionaal – het gaat uit van een vlak terrein – en laat de ontwikkeling van de dooimeren zien met tussenstappen van 1 jaar. Het computermodel is niet alleen geschikt voor toekomstige ontwikkelingen; ook dooimeergroei in het verleden kan er mee geanalyseerd worden. Het model van de groep van Van Huissteden is niet het enige dooimeermodel, maar wel het meest omvangrijke. Andere dooimeermodellen hadden vaak als nadeel dat ze alleen op lokale schaal toepasbaar waren, maar het huidige model kan interpretaties doen voor een gebied van 400 km2, met een resolutie van 40 bij 40 meter.

In de diepvries

Dooimeren ontstaan bij relatief hoge luchttemperaturen, waardoor het ijs in de bodem sneller smelt. Daarnaast wordt de snelheid van de meerontwikkeling bepaald door neerslag en aanwezig grondijs. Vooral gebieden met fijnkorrelig sediment zijn gunstig. Daar is de hoeveelheid ijs (en daarmee de potentiële hoeveelheid meerwater) namelijk groter.

De verschillende stadia van een dooimeer.
Nature Climate Change/Van Huissteden et al., 2011

Nu is de hoeveelheid meerwater op zichzelf niet van belang voor de methaanuitstoot; het gaat om de aanwezige rottende vegetatie. Als de meren zich ontwikkelen, ontdooit de onderliggende en omringende permafrostlaag steeds verder. Daardoor wordt het organische materiaal – dat eerst veilig ‘in de diepvries’ lag – blootgesteld aan bacteriën, die het vervolgens omzetten tot methaan (CH4): een broeikasgas dat 25 keer zo sterk is als koolstofdioxide (CO2). Een toenemende hoeveelheid methaan in de atmosfeer zorgt voor een sterkere opwarming, waardoor er extra veel dooimeren ontstaan.

Meer of minder meren?

Die positieve feedback deed wetenschappers vermoeden dat de dooimeren almaar zouden uitbreiden, tot alle toendrapermafrost zou verdwijnen, resulterend in een toename van 50–100 megaton CH4 per jaar. Maar het VU-team komt op basis van het model uit op een schatting van 1,8–3,3 megaton per jaar. “Dat is 4-7% van de jaarlijkse aardgasproductie van Nederland”, aldus de groep van Van Huissteden. Nog steeds een flinke uitstoot, maar nog lang niet zoveel als eerst werd gedacht.

Dat heeft alles te maken met de mate van meeruitbreiding, ontdekten de wetenschappers. Zoals verwacht neemt het ontdooide oppervlak aanvankelijk toe: afhankelijk van het gebruikte scenario is er na zeventig jaar een toename in meeroppervlak te zien tussen de 8 en 25%. Daarna wordt het ontdooide gebied opvallend genoeg juist kleiner. Na een eeuw zijn er zelfs minder dooimeren aanwezig dan in de uitgangssituatie.

Dit vreemde verschijnsel is te verklaren door drainage. Naarmate de meren uitbreiden, komen ze dichterbij een rivier te liggen – tot ze uiteindelijk onderdeel worden van de rivier en leeglopen. Eenmaal leeggelopen meren vormen juist een goede CH4-opslag.

Bovenaanzicht dooimeren. Vaak zijn dooimeren enigszins langgerekt in de overheersende windrichting.
University of Cincinatti/Wendy Weisner

Menselijke invloed

Tot zover helaas het goede nieuws, want een keerzijde van de ontdekking is er ook. Het model laat zien dat de aanvankelijke meeruitbreiding alsnog een verwoestende werking heeft op ecosystemen en infrastructuur. Een werking die niet meer te stoppen is bovendien: zelfs al zou de menselijke uitstoot van broeikasgassen stabiliseren of afnemen, dan nog kan de schade aan permafrostgebieden de komende decennia niet meer worden tegengehouden. Niet dat dat een reden is om onze eigen uitstoot onverminderd groot te houden, uiteraard. Op de lange termijn zal er wel degelijk een positief effect te zien zijn van een broeikasgasafname.

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 12 mei 2011

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.