het Noordpoolgebied zal deze eeuw naar verwachting sneller opwarmen dan waar ook ter wereld, misschien wel met 7°C. Deze stijgende temperaturen bedreigen een van de grootste langdurige opslagplaatsen van koolstof op het land: permafrost.
Permafrost is permanent bevroren grond. De over het algemeen koude temperaturen in het Noordpoolgebied houden de bodem Er jaar-op-jaar bevroren. Planten groeien in de bovenste bodemlagen tijdens de korte zomers en dan vervallen in de bodem, die bevriest wanneer de winter sneeuw arriveert.
gedurende duizenden jaren is er koolstof opgebouwd in deze bevroren bodems, en er wordt nu geschat dat deze twee keer zoveel koolstof bevatten als nu in de atmosfeer. Een deel van deze koolstof is meer dan 50.000 jaar oud, wat betekent dat de planten die ontbonden om die grond te produceren meer dan 50.000 jaar geleden groeiden. Deze bodemafzettingen staan bekend als “Yedoma”, die voornamelijk worden gevonden in het Oost-Siberische Noordpoolgebied, maar ook in delen van Alaska en Canada.
naarmate het gebied opwarmt, ontdooit de permafrost en komt deze bevroren koolstof vrij in de atmosfeer als kooldioxide en methaan. Het vrijkomen van methaan is bijzonder zorgwekkend, omdat het een zeer krachtig broeikasgas is.
maar een recente studie suggereerde dat het vrijkomen van methaan uit oude koolstofbronnen – soms aangeduid als de Arctische methaan “bom” – niet veel bijdroeg aan de opwarming die plaatsvond tijdens de laatste deglaciatie – de periode na de laatste ijstijd. Dit gebeurde 18.000 tot 8.000 jaar geleden, een periode die klimaatwetenschappers aandachtig bestuderen, want het is de laatste keer dat de wereldwijde temperatuur steeg met 4°C, wat ongeveer is wat wordt voorspeld voor de wereld in 2100.Deze studie suggereerde velen dat oude methaanemissies niet iets zijn waar we ons deze eeuw geen zorgen over moeten maken. Maar in nieuw onderzoek ontdekten we dat dit optimisme misschien misplaatst is.
‘ Jong ‘versus’ oud ‘ koolstof
we gingen naar het Oost-Siberische Noordpoolgebied om de leeftijd te vergelijken van verschillende vormen van koolstof in de vijvers, rivieren en meren. Deze wateren ontdooien in de zomer en lekken broeikasgassen uit de omringende permafrost. We hebben de leeftijd van de koolstofdioxide, methaan en organische stof in deze wateren gemeten met behulp van koolstofdatering en vonden dat het grootste deel van de koolstof die in de atmosfeer vrijkwam, overweldigend “jong”was. Waar er een intense permafrost dooi was, ontdekten we dat het oudste methaan 4.800 jaar oud was, en het oudste koolstofdioxide 6000 jaar oud. Maar in dit uitgestrekte arctische landschap, kwam de vrijgekomen koolstof voornamelijk uit jong plantaardig organisch materiaal.
dit betekent dat de koolstof die wordt geproduceerd door planten die tijdens elk zomerseizoen groeien, snel vrijkomt in de komende zomers. Deze snelle omzet geeft veel meer koolstof vrij dan de dooi van oudere permafrost, zelfs wanneer er sprake is van ernstige dooi.
wat betekent dit voor de toekomstige klimaatverandering? Het betekent dat de koolstofuitstoot van een opwarming van het Noordpoolgebied niet kan worden gedreven door het ontdooien van een oude bevroren koolstofbom, zoals het vaak wordt beschreven. In plaats daarvan kunnen de meeste emissies relatief nieuwe koolstof zijn die wordt geproduceerd door planten die vrij recent zijn gegroeid.
dit toont aan dat de leeftijd van de koolstof die vrijkomt uit de opwarming van de Noordpool minder belangrijk is dan de hoeveelheid en vorm die het aanneemt. Methaan is 34 keer krachtiger dan kooldioxide als broeikasgas over een periode van 100 jaar. Het Oost-Siberische noordpoolgebied is een over het algemeen vlak en nat landschap, en dit zijn omstandigheden die veel methaan produceren, omdat er minder zuurstof in de bodem zit die anders kooldioxide zou kunnen creëren tijdens het ontdooien. Als gevolg hiervan kan sterk methaan de uitstoot van broeikasgassen in de regio domineren.
aangezien de meeste emissies van het Noordpoolgebied deze eeuw waarschijnlijk afkomstig zullen zijn van” jonge ” koolstof, hoeven we ons misschien geen zorgen te maken over het feit dat de oude permafrost substantieel bijdraagt aan de moderne klimaatverandering. Maar het Noordpoolgebied zal nog steeds een enorme bron van koolstofuitstoot zijn, omdat koolstof die nog maar een paar honderd jaar geleden bodem-of plantmateriaal was, naar de atmosfeer lokt. Dat zal toenemen naarmate warmere temperaturen de groeiseizoenen verlengen in de Arctische zomer.
het vervagende spook van een oude methaan tijdbom is koud comfort. Het nieuwe onderzoek moet de wereld aansporen om stoutmoedig op te treden tegen klimaatverandering, om te beperken hoeveel natuurlijke processen in het Noordpoolgebied kunnen bijdragen aan het probleem.