Smeltende permafrost lekt veel "oud methaan"

Het smelten van de permafrost door de opwarming van de aarde door het broeikaseffect is een van de nachtmerrie-scenario's van klimaatwetenschappers, omdat het een zogenoemde "feedback loop" is die de klimaatverandering oncontroleerbaar kan maken.

Als de bevroren bodem smelt, komen daarbij grote hoeveelheden van het broeikasgas methaan vrij die op hun beurt de opwarming aanzwengelen, zo de bodem sneller doen smelten, en een sneeuwbaleffect in gang zetten.

Het was al langer geweten dat de smeltende permafrost op twee manieren aan dat effect bijdraagt: er komt niet alleen methaan vrij door de hogere microbiologische productie aan de oppervlakte - bacteriën eten er het smeltende organisch materiaal op en produceren daarbij methaan - , maar door het smelten vormen zich ook lekken voor oud, geologisch methaan dat veel dieper is opgeslagen. De permafrost vormt als het ware een gigantische "dop" van bevroren materiaal op dat oudere methaan, en als die dop smelt kan het methaan ontsnappen.

Dat principe was al langer bekend, maar het was niet duidelijk om hoeveel oud methaan het ging. Wetenschappers van het Duitse GeoForschungsZentrum (GFZ) en het Alfred Wegener Institute in samenwerking met collega's in de VS hebben nu in Canada onderzoek gedaan naar de hoeveelheid "oud methaan", en het blijkt dat die aanzienlijk is. De studie is verschenen in het tijdschrift Nature Scientific Reports.

(lees voort onder de foto)

Een helling in Alaska is verzakt door het smelten van de permafrost (Foto: National Park Service).

De wetenschappers bestudeerden de Mackenzie Delta, een gebied van 10.000 vierkante kilometer in het noorden van Canada. Met een vliegtuig doorkruisten ze het gebied en deden metingen van de gasconcentraties in 2012 en 2013.

Het resultaat was een gedetailleerde methaankaart voor het hele gebied. "We ontdekten enkel sterke emissies in gebieden waar de permafrost onderbroken is, dus waar het landschap delen bevat die permanent ontdooien", zegt hoofdonderzoekster Katrin Kohnert. "We vermoeden dat het methaan vooral van diepere geologische bronnen afkomstig is, en niet van recente microbiologische activiteit aan de oppervlakte."

Hoewel die hotspots amper 1 procent van het gebied beslaan, dragen ze 17 procent bij aan de jaarlijkse uitstoot van het hele gebied.

De wetenschappers waarschuwen dan ook dat de invloed van het ontsnappen van oud methaan uit de diepere lagen op de feedback loop veel groter kan zijn dan wordt aangenomen, en dat de smeltende permafrost veel meer aandacht verdient.

Het voorkomen van permafrost in het Arctisch gebied. Donkerblauw is aaneengesloten permafrost, paars is niet aaneengesloten maar overwegend permafrost, lichtpaars is sporadisch voorkomen van permafrost en roze geïsoleerde stukjes permafrost. Permafrost neemt bijna een kwart in van het bloot liggend land in het noordelijk halfrond. (Illustratie: NASA Earth Observatory op basis van gegevens van het National Snow and Ice Data Center)