Het permafrost – dat momenteel nog aan het bijkomen is van het einde van de IJstijd – blijkt veel CO2 en methaan te herbergen.

Tegen het einde van de laatste ijstijd – zo’n 14.000 jaar geleden – overspoelde in het hoge noorden de aanzwellende Noordelijke IJszee grote delen van de kusttoendra. Hoewel het oceaanwater slechts een paar graden boven het vriespunt lag, begon het onderliggende permafrost te dooien. En die dooi is nog steeds gaande. Hierdoor worden er elk jaar miljarden tonnen CO2 en methaan de lucht in gepompt. En ondanks dat dit onderzeese permafrost een enorme impact op ons klimaat lijkt te hebben, is het niet opgenomen in klimaatakkoorden of klimaatdoelen.

Dooi
Permafrost is een normaliter permanent bevroren laag aarde. Maar toen het onderzeese permafrost duizenden jaren geleden begon te dooien, werd het organische materiaal blootgesteld aan microbiële afbraak. De ontbindende organische stof begon CO2 en methaan te produceren; twee belangrijke broeikasgassen. Het wegsmelten van het onderzeese permafrost is dus een verontrustend proces. Want al die opgeslagen broeikasgassen worden naar de atmosfeer getransporteerd en leveren zo een belangrijke bijdrage aan de opwarming van de aarde. “Onderzees permafrost is echt uniek, omdat het nog steeds reageert op de klimaattransitie van meer dan tienduizend jaar geleden,” zegt onderzoeker Sara Sayedi. “In sommige opzichten kan het ons een kijkje geven in de mogelijke reactie van permafrost dat vandaag door menselijk toedoen ontdooit.”


Illustratie van het onderzeese permafrost en de manier waarop opgeslagen broeikasgassen vrijkomen. Afbeelding: Original artwork created for this study by Victor Oleg Leshyk at Northern Arizona University

Hoewel onderzoekers al decennialang de teloorgang van onderzees permafrost bestuderen, is het nog niet zo gemakkelijk om betrouwbare metingen uit te voeren. Hierdoor weten we eigenlijk nog steeds niet precies hoeveel broeikasgassen er tijdens dit proces de lucht in worden gepompt. Ook weten we niet precies hoe snel dit gebeurt. En dus waagde een onderzoeksgroep in een studie, gepubliceerd in het vakblad Environmental Research Letters, opnieuw een poging. De onderzoekers combineerden de bevindingen van verschillende studies om zo de omvang van de onderzeese koolstofvoorraad uit het verleden en in het heden te schatten. Ook bestudeerden ze hoeveel broeikasgassen er nog in de komende drie eeuwen vrij zouden kunnen komen.

Broeikasgassen
De resultaten zijn best zorgelijk. Want de onderzoekers schatten dat het sediment en de bodem in het betreffende onderzeese permafrostgebied momenteel zo’n 60 miljard ton methaan en 560 miljard ton CO2 vasthoudt. Voor je beeldvorming, de mensheid heeft sinds de industriële revolutie in totaal ongeveer 500 miljard ton CO2 in de atmosfeer gepompt. Wanneer alle broeikasgassen die het onderzeese permafrost herbergt een weg naar onze atmosfeer weten te vinden, zou dat dus een enorme impact hebben op ons mondiale klimaat.

Geen houden aan
De vraag is in hoeverre we het proces nog kunnen stoppen. Want momenteel komt er al veel broeikasgas vrij. De onderzoekers schatten dat het onderzeese permafrost jaarlijks zo’n 140 miljoen ton CO2 en 5,3 miljoen ton methaan de atmosfeer in pompt. Dat is qua omvang vergelijkbaar met de totale uitstoot van Spanje. Maar dat is nog niet het enige. Want de onderzoekers ontdekten dat wanneer de door de mens veroorzaakte klimaatverandering aanhoudt, de afgifte van CO2 en methaan uit het onderzeese permafrost aanzienlijk zou kunnen toenemen. Die toename zal waarschijnlijk heel geleidelijk, verspreid over de komende driehonderd jaar, plaatsvinden.


Mensen
De resultaten wijzen erop dat de hoeveelheid toekomstige uitstoot van broeikasgassen door onderzeese permafrost dus rechtstreeks afhangt van onze menselijke emissies. Als we niets doen om klimaatverandering een halt toe te roepen, zal er zo’n vier keer meer CO2 en methaan de atmosfeer weten te bereiken in vergelijking met wanneer de menselijke uitstoot wordt verminderd en de opwarming van de aarde onder de 2 graden Celsius wordt gehouden. Ondanks dat actie dus vereist is, lijken we het probleem van onderzees permafrost een beetje te zijn ‘vergeten’. Want geen enkel klimaatakkoord of klimaatdoel rept over dit onderzeese permafrost en de mogelijk grote bijdrage van de dooi aan de opwarming van de aarde.

Volgens de onderzoekers is het erg belangrijk dat we meer over dit onderzeese permafrost te weten komen. “Vergeleken met hoe belangrijk het zou kunnen zijn voor ons toekomstige klimaat, weten we eigenlijk schrikbarend weinig over dit ecosysteem,” concludeert Sayedi. “We hebben meer sediment- en bodemmonsters nodig, evenals betere metingen. Op die manier kunnen we begrijpen hoe de uitstoot van broeikasgassen reageert op de huidige opwarming en hoe snel deze gigantische opbergplaats van koolstof uit zijn bevroren slaap ontwaakt.”

Bevers

Niet alleen onderzees permafrost dooit, ook het Noordpoolgebied wordt geteisterd door smeltend permafrost. En dat ligt niet alleen aan extreem weer. Zo blijkt uit een nieuwe studie dat ook bevers een vinger in de pap hebben. Hoe? Gewapend met hun scherpe tanden bouwen de bevers van struiken en bomen dammen, waardoor er kleine poeltjes ontstaan die uitgroeien tot nieuwe meren die soms wel een paar hectare omvatten. En dat gaat rap. In slechts vijf jaar tijd hebben bevers woonachtig in noordwest-Alaska 56 nieuwe meren gecreëerd. Ook al bestaande meren dijen door toedoen van de bever uit. En dat gaat ten koste van kwetsbaar permafrost. Het water is namelijk warmer dan de omringende grond. En dus kunnen deze meren en vijvers de dooi van permafrost versnellen. Meer weten? Lees hier verder!