Je leest:

Zes vragen over de hitte in Siberië

Zes vragen over de hitte in Siberië

Auteur: | 25 juni 2020
Brocken Inaglory, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons

Waarom is het zo heet in Siberië, en wat zijn de gevolgen? NEMO Kennislink vroeg het aan klimaatwetenschapper Richard Bintanja en permafrostdeskundige Ko van Huissteden.

In Siberië is het al weken ongekend heet. In het stadje Verchojansk in het noordoosten van Rusland tikte de temperatuur zelfs een regionaal record aan. Afgelopen zaterdag werd het er 38 graden Celcius, warmer dan ooit gemeten in het Arctisch gebied.

Hoe komt dat, is het erg, en gaan we het vaker zien? NEMO Kennislink geeft antwoord op de meest voor de hand liggende vragen, met hulp van aardwetenschapper Ko van Huissteden, die jarenlang vanuit de Vrije Universiteit Amsterdam onderzoek deed aan de Siberische permafrost en er een boek over schreef, en klimaatwetenschapper/meteoroloog Richard Bintanja van de Rijksuniversiteit Groningen en het KNMI, gespecialiseerd in het klimaat van de poolgebieden.

Hitte in Siberië? Vriest het daar dan niet altijd?

Nee. Veel mensen denken bij Siberië aan strenge vorst en bevroren landschappen, maar in de lente en de zomer kan het er aangenaam warm zijn. Hoe warm verschilt per regio. Dicht bij de Arctische oceaankust is de zomertemperatuur normaal gesproken 10 tot 15 graden, in het binnenland kan deze oplopen tot 30 graden. In Verchojansk is de zomer doorgaans mild, het nieuwe record ligt 17 graden boven het gemiddelde voor deze tijd van het jaar.

Toch klopt het beeld van een bevroren Siberië ook. De winters zijn er ijzig koud. In Verchojansk daalt de temperatuur in de wintermaanden meestal tot onder de min 50 graden, en soms zelfs tot onder de min 60.

Dooimeren op de toendra van Siberië

Uitgelicht door de redactie

Geneeskunde
Verkouden kinderen in de klas, is dat verstandig?

Neurowetenschappen
Vertraging op de lijn

Biologie
De maakbaarheid van ongeboren leven in 2039

Zien we hier de opwarming van het klimaat aan het werk?

Die heeft er in elk geval mee te maken. Dat het dit jaar extra warm is komt door een toevallige samenloop van omstandigheden, zoals een milde winter, relatief droge grond en de aanvoer van warme lucht. Maar tegen de achtergrond van een opwarmend klimaat leidt dit vaker tot extreme temperaturen en warmterecords, legt Bintanja uit. “Eigenlijk net zoals het bij ons in Nederland gebeurde vorige zomer, toen het voor het eerst meer dan 40 graden werd.”

Belangrijk daarbij is dat het poolgebied door het broeikaseffect twee tot drie keer sneller opwarmt dan het wereldwijde gemiddelde. Dat geldt vooral voor de wintermaanden, vanwege een versterkte opwaartse warmtestroom vanuit de oceaan en het albedo-effect: door de opwarming verdwijnt er zee-ijs en sneeuw, daardoor wordt er minder zonlicht weerkaatst, en daardoor warmt het nog meer op.

Maar ook de zomers worden warmer, blijkt bijvoorbeeld uit temperatuurreconstructies van de Copernicus Climate Change Service (C3S) van het European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF). Hier voegt men zo veel mogelijk beschikbare gegevens met behulp van een computermodel samen, om een beeld van het verloop van de temperatuur over de tijd te krijgen

In het gebied waar Van Huissteden tot 2018 onderzoek deed, aan de kust van de Oost-Siberische Zee, zagen de onderzoekers steeds vaker extremen optreden zoals vroege dooi en hoge temperaturen. Van Huissteden: “Ik maak me daar ernstige zorgen over”.

Methaan borrelt op uit een dooimeer
J. van Huissteden, VU Amsterdam, met toestemming

Ernstige zorgen? Wat zijn dan de problemen die ontstaan door de opwarming in Siberië?

Het meest ingrijpende gevolg van de opwarming is dat de permafrost ontdooit. In grote delen van Siberië is het normaal gesproken zo koud dat de ondergrond er continu bevroren is – dat is de letterlijke betekenis van permafrost. Maar de laatste jaren is de temperatuur zo hoog dat de ondergrond ontdooit. Hierdoor verliest de grond zijn stevigheid, waardoor gebouwen maar ook bossen verzakken of instorten. En er komen door de dooi broeikasgassen vrij uit de bodem.

Kan men die huizen dan niet gewoon funderen? Dat doen we in Nederland toch ook?

Dat heeft men gedaan, maar de huidige klimaatverandering zorgt voor een snellere dooi dan waar deze funderingen op ontworpen zijn. De gevolgen hangen af van het soort ondergrond. Veel steden in Siberië zijn op dikke pakketten bevroren rivierafzettingen gebouwd. Die bevatten vaak heel veel ijs, soms zelfs tot 90 procent, en tot op tientallen meters diepte. Als dat ontdooit is de kans op verzakkingen groot. Zo’n 70 procent van alle infrastructuur op permafrost in Rusland ligt op zulke ijsrijke permafrost.

In 2017 voorspelde een groep Russische en Amerikaanse aardwetenschappers in het vakblad Geographical Review dat steden aan de rand van het permafrostgebied hierdoor vanaf 2020 in de problemen gaan komen, en steden in koudere delen van het gebied vanaf 2040.

En het gaat niet alleen om gebouwen. Ook 45 procent van de gas- en oliepijpleidingen ligt in ijsrijk permafrostgebied. Die raken beschadigd nu het dooit, en dan krijg je lekkages – zoals bij het recente ongeluk bij Norilsk, toen een grote hoeveelheid diesel de rivier in stroomde.

Permafrost-kaart van het noordpoolgebied. Paars: permafrost, blauw: grond meer dan 15 dagen/jaar bevroren, oranje: grond minder dan 15 dagen/jaar bevroren
courtesy of NASA

Hoeveel broeikasgas komt vrij als de permafrost ontdooit?

In de komende eeuw zal de hoeveelheid broeikasgas uit ontdooide permafrost een tiende tot een kwart bedragen van de totale uitstoot door het gebruik van fossiele brandstoffen, noteerde NEMO Kennislink 5 jaar geleden op gezag van aardwetenschapper Jorien Vonk. In de bevroren bodems zitten plantenresten die dankzij de vorst beschermd zijn tegen verrotting – net als de groenten in je diepvries. Als de permafrost ontdooit vergaat dit materiaal alsnog, en daarbij komen de broeikasgassen CO2, methaan en lachgas vrij.

Om hoeveel het gaat is echter lastig in te schatten, zegt Van Huissteden. De afbraak van organische stof in de bodem, door bacteriën, kan je op basis van metingen modelleren. Maar ook op grotere diepte, onder de dooimeren, vinden processen plaats waarbij methaan vrijkomt. Daarvan hebben we te weinig te gegevens om er met modellen iets zinnigs over te zeggen.

Daarnaast komt er ook nog methaan vrij uit ondiepe gasreservoirs in de permafrost. Dat zijn aardlagen die gas of gashydraat bevatten, op dieptes van minder dan 100 meter. Gashydraat is een mix van gas en water, maar dan in vaste vorm – het lijkt op ijs, maar je kan het in brand steken. Als de temperatuur stijgt, verliezen deze gashydraten hun stabiliteit, en kan het gas met een ontploffing vrijkomen. In West-Siberië zijn veel kraters ontdekt die aan zulke ontploffingen zijn toegeschreven.

“En ten slotte is er ook nog de methaan die vrijkomt door de instabiele bodem waar we het net over hadden”, zegt Van Huissteden, “namelijk door lekkages aan de gaspijpleidingen.” Langs het West-Siberische pijplijnnetwerk wordt 21 procent van de lekkages veroorzaakt door ontdooiende permafrost.

Is de opwarming die we nu zien een opmaat voor de toekomst?

Ja. Volgens het vorige IPCC-rapport kan het Arctisch gebied op sommige locaties tot zo’n 8 graden gemiddeld over het jaar opwarmen als de wereldwijde opwarming 2 graden bedraagt – en we hebben die 2 graden wereldwijde opwarming nog niet bereikt. Wanneer het volgende warmterecord zich aandient valt echter niet te zeggen, door de onvoorspelbaarheid van het weer en de natuurlijke fluctuaties in het klimaat.

Extra bronnen:

  • Shiklomanov e.a., Climate Change and Stability of Urban Infrastructure in Russian Permafrost Regions: Prognostic Assessment based on GCM Climate Projections, Geographical Reviews 107-1, januari (2017), blz. 125-142, doi.org/10.1111/gere.12214
Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 25 juni 2020

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.