Ontdooiende permafrost tempert opwarming niet

Het ontdooien van nu nog permanent bevroren bodems (permafrost), heeft geen direct effect op de temperatuur tijdens een klimaatverandering. Die conclusie trekt aardwetenschapper Danielle Kitover van de Vrije Universiteit Amsterdam in het proefschrift waarop ze maandag promoveert. Wel heeft permafrost invloed op de seizoenen. Het maakt de winters zachter en de zomers koeler.

20 april 2016

In sommige gebieden, met name rond de polen, is het gedurende het hele jaar zo koud dat de bodem er continu bevroren is. Alleen de toplaag van deze bevroren bodems verandert ‘s zomers in een drassig moeras. Met het stijgen van de temperatuur begint de permafrost echter langzaam maar zeker tot op grotere dieptes te ontdooien.

En dat zou de opwarming wel eens kunnen temperen, dachten aardwetenschapper Danielle Kitover en haar collega’s van de Vrije Universiteit Amsterdam. Om iets te ontdooien is immers energie nodig, en die energie is dan niet meer beschikbaar om de temperatuur verder op te drijven.

Vele factoren

De onderzoekers maakten een computermodel waarin ze de invloed van bevriezende en ontdooiende bodems op de temperatuur berekenden, en koppelden het aan een reeds bestaand en veel gebruikt klimaatmodel. De opwarmende permafrost heeft nauwelijks invloed op het klimaat, lieten de berekeningen zien. Het verschil tussen de modeluitkomsten met en zonder de permafrostlaag was zo klein dat het niet als effect telde.

“Het ontdooien van de bodem heeft wel veel invloed op de temperatuur in de ondergrond”, legt Kitover uit. “Maar kennelijk verandert dit de warmtestroom vanuit de bodem niet genoeg om een noemenswaardige invloed te hebben op het klimaat. Vergeet niet dat de bodemtemperatuur maar één van de vele factoren is die een rol spelen.”

Op kortere tijdschalen werkte het mechanisme wel zoals je intuïtief zou verwachten: het ontdooien van de toplaag in de zomer leidt tot enige afkoeling. In de winter zorgt het weer opvriezen van de laag voor iets minder extreme kou, omdat bij bevriezing juist energie vrij komt.

Vernieuwend

Victor Bense is hydrogeoloog bij Wageningen UR, en werkte zelf eerder ook aan permafrostmodellen. Hij was niet betrokken bij het onderzoek van Kitover. “Het vernieuwende van haar werk is dat de kennis die we hebben over permafrost voor het eerst wordt gekoppeld aan een klimaatmodel”, antwoordt hij op vragen van Kennislink. “Daardoor kun je de feedback tussen het klimaat en de temperatuur in de ondergrond beter analyseren.” Dat de permafrost energie uit het systeem opneemt klopt, zegt Bense: “Als de bodem tussen -0,5 en 0 graden is, is er een periode waarin de grond wel warmte opneemt, maar de temperatuur maar nauwelijks stijgt”.

Ontdooiende permafrost en erosie van de Noord-Canadese kust, langs de Beaufortzee.
Awing88, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

Overigens heeft de ontdooiende permafrost ook nog een ander effect op het klimaat: in de bevroren bodems zit koolstof opgeslagen, die bij het ontdooien vrij kan komen als CO₂ of methaan. Het zijn de twee belangrijkste broeikasgassen die een rol spelen bij de opwarming van het klimaat. Uiteindelijk zal het verdwijnen van (een deel van) de permafrost dus niet voor afkoeling maar juist voor extra opwarming zorgen.

Danielle Kitover zal haar proefschrift op 25 april om 15:45 verdedigen aan de Vrije Universiteit Amsterdam.

Bron

Kitover, D. C., Integrating permafrost within an Earth System Model: Simulation experiments for the LGM and last deglaciation (2016), Proefschrift Vrije Universiteit Amsterdam.