Een verband tussen gesmolten zee-ijs en ontdooid permafrost zal leiden tot de uitstoot van voor millennia opgesloten koolstof.

Permarfrost is grond die het hele jaar door bevroren blijft. Ongeveer een kwart van het noordelijk halfrond bestaat uit permafrost. In bevroren toestand kan het grote hoeveelheden koolstof opslaan: ongeveer twee keer zoveel als in de atmosfeer. Onderzoekers hebben in een nieuwe studie gepubliceerd in het vakblad Nature een verband gevonden tussen wegkwijnend zee-ijs en de ontdooiing van permafrost, met belangrijke implicaties voor de toekomst.

Sibirische grotten
Onderzoekers reisden voor de studie af naar Siberië en namen hier een aantal grotten onder de loep. Grotten kunnen namelijk belangrijke informatie onthullen over perioden in het verleden waarin permafrost al dan niet aanwezig was. Dat zit zo. Stalagmieten en stalactieten kunnen alleen worden gevormd als er vloeibaar water is en ontstaan dus niet als de bovenliggende grond bevroren is. De aanwezigheid van stalagmieten in grotten onder de huidige permafrost wijst er dus op dat er perioden waren waarin dit permafrost afwezig was.


Onderzoekers verzamelen data in een Siberische grot. Afbeelding: University of Oxford

Tegenwoordig kunnen onderzoekers met bepaalde metingen stalagmieten – en dus perioden zonder permafrost – nauwkeurig dateren. En uit de resultaten blijkt dat de onderzochte stalagmieten tussen 1.500.000 en 400.000 jaar geleden zijn gegroeid, om vervolgens nadien niet meer te zijn veranderd. Ook kwamen de onderzoekers erachter dat de afwezigheid van permafrost niet alleen te maken heeft met de mondiale temperatuur in het verleden, maar dat het vaker ontdooide als ook de Noordelijke IJszee in de zomer ijsvrij was.

Verband
De bevindingen wijzen erop dat er een belangrijk verband bestaat tussen gesmolten zee-ijs en de ontdooiing van permafrost. De afwezigheid van zee-ijs zorgt er namelijk voor dat er meer warmte en vocht vanuit de oceaan naar de atmosfeer wordt getransporteerd. Hierdoor wordt er meer warme lucht over het Siberische gebied verspreid. Dit proces kan ook leiden tot meer sneeuwval tijdens de herfstmaanden. Deze sneeuwdeken isoleert vervolgens de grond en beschermt tegen de extreme kou in de winter, wat leidt tot een toename van de gemiddelde jaarlijkse grondtemperaturen. En hierdoor wordt de laag permafrost steeds onstabieler.

Ontdooien
“We waren verrast om te ontdekken dat ontdooid permafrost niet alleen voorkwam in tijden waarin de aarde het warmst was,” zegt onderzoeker Gideon Henderson. “Het was daarentegen veel waarschijnlijker dat het ontdooide wanneer er in de zomer in het Noordpoolgebied geen zee-ijs bestond.” Dit heeft belangrijke implicaties. Want wetenschappers voorspellen dat de hoeveelheid Arctisch zee-ijs in de toekomst drastisch zal afnemen. Nog niet zo lang geleden constateerden onderzoekers bijvoorbeeld dat de omvang van het Arctisch zee-ijs onder de vier miljoen vierkante kilometer dook. Iets dat onderzoekers – sinds de metingen in 1979 begonnen – slechts één keer eerder zagen gebeuren. Verwacht wordt dat de Noordelijke IJszee in de toekomst in de zomer volledig ijsvrij zal worden.


De studie heeft aangetoond dat een dergelijk verlies van zee-ijs grote consequenties heeft voor de permafrost. En dat terwijl er in permafrost veel koolstof opgeslagen ligt. Als dit permafrost in de toekomst zal ontdooien, betekent dit dat er veel koolstofdioxide kan vrijkomen dat soms wel millennia lang opgesloten zat. En dat zal een grote bijdrage leveren aan de opwarming van de aarde.