Het ontdooien en erosie van de Arctische permafrostkusten is de afgelopen jaren dramatisch toegenomen en de zee verbruikt nu op sommige locaties meer dan 20 meter land per jaar. De daarbij verwijderde aardmassa's vervagen steeds meer de ondiepe wateren en komen nutriënten en verontreinigende stoffen vrij. Nog, de gevolgen van deze processen voor het leven in de kustzone en op traditionele visgronden zijn vrijwel onbekend. Wetenschappers van het Alfred Wegener Instituut, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) dringen erop aan om onze aandacht te richten op de ecologische gevolgen van kusterosie in het januarinummer van het tijdschrift Natuur Klimaatverandering . Volgens de wetenschappers een interdisciplinair onderzoeksprogramma vereist is, en moet vanaf het begin zowel beleidsmakers als bewoners van de Arctische kusten erbij betrekken.

Het verschil kan bijna niet groter zijn. In de winter, wanneer de Beaufortzee rond het Canadese permafrost-eiland Herschel Island (Qikiqtaruk) bevroren is, het zeewater in de monsterflesjes van de AWI-onderzoeker dr. Michael Fritz ziet er glashelder uit. In de zomer, echter, wanneer de ijsschotsen zijn gesmolten en de zon en de golven de klif beginnen weg te slepen, het watermonster van de geowetenschapper uit Potsdam bevat een troebele bouillon.

"Het eiland Herschel verliest elk jaar tot 22 meter kust. De ontdooide permafrost glijdt naar beneden in de zee in de vorm van modderstromen en vervaagt de omliggende ondiepe watergebieden zo veel dat de bruin-grijze sedimentpluimen vele kilometers in de zee reiken, ’ meldt de poolonderzoeker.

Zijn waarnemingen van Herschel Island kunnen nu worden overgebracht naar grote delen van het noordpoolgebied. 34 procent van de kusten over de hele wereld zijn permafrostkusten. Dit betekent, vooral in het noordpoolgebied, dat de bodem een ​​grote hoeveelheid bevroren water bevat, die de sedimenten als cement bij elkaar houdt. Als de permafrost ontdooit, de bindende werking faalt. Zowel de sedimenten als de dierlijke en plantaardige resten, die zijn bevroren in de permafrost, worden plotseling losgelaten in het water en worden weggespoeld door de golven.

In dit proces, broeikasgassen zoals koolstofdioxide en methaan komen vrij en leiden tot een nog grotere opwarming van de aarde. Het geërodeerde materiaal bevat ook veel voedingsstoffen en verontreinigende stoffen zoals stikstof, fosfor of kwik. Deze stoffen komen in de zee terecht, waar ze verder worden vervoerd, aangetast of opgehoopt en de leefomstandigheden in het ondiepe watergebied blijvend veranderen. "We kunnen tot nu toe alleen gissen naar de implicaties voor de voedselketen. Tot op heden, er is bijna geen onderzoek gedaan naar het verband tussen de biogeochemie van de kustzone en toenemende erosie en welke gevolgen dit heeft voor ecosystemen, op traditionele visgronden, en dus ook op de mensen in het noordpoolgebied, ', zegt Michaël Fritz.

Om deze reden, Michael Frits, de Nederlandse permafrost-expert Jorien Vonk en AWI-onderzoeker Hugues Lantuit roepen de poolonderzoeksgemeenschap op om systematisch de gevolgen van kusterosie voor de arctische ondiepe watergebieden te onderzoeken in het huidige nummer van het tijdschrift Natuur Klimaatverandering . "De processen in de arctische kustzone spelen om vier redenen een uitstekende rol. Ten eerste:het ontdooide organische materiaal wordt afgebroken door micro-organismen, broeikasgassen produceren. Ten tweede, vrijgekomen voedingsstoffen stimuleren de groei van algen, wat kan leiden tot de vorming van zuurstofarme zones. Ten derde, de toevoeging van organische koolstof verhoogt de verzuring van de zee, en ten vierde, de sedimenten worden op de zeebodem afgezet of naar de open oceaan getransporteerd. Dit heeft directe gevolgen voor de biologie van de zee, ", zeggen de auteurs.

De urgentie van het onderwerp neemt ook toe met de opwarming van het noordpoolgebied:"Wij geloven dat de erosie van de Arctische kusten drastisch zal toenemen als gevolg van stijgende temperaturen, het krimpen van de beschermende zee-ijslaag, en de stijgende zeespiegel, ", zegt AWI-permafrost-expert en co-auteur professor Hugues Lantuit. Hij voegt eraan toe dat "tijdens het ijsvrije seizoen de golven de kust hoger kunnen raken en meer land kunnen aantasten". Een erosie van die omvang zal ongetwijfeld het voedselweb in de kustzone, en zal gevolgen hebben voor die mensen die afhankelijk zijn van de visserij en die hun traditionele manier van leven cultiveren langs de Arctische kusten.

De belangrijkste reden waarom er tot nu toe geen onderzoek naar dit onderwerp is gedaan, heeft te maken met logistiek. Veel van de arctische kust- en ondiepwaterzones zijn niet bereikbaar met de auto of het vliegtuig, of door grote ijsbrekers. Er is ook geen noordpoolbreed stationsnetwerk aan de kust dat door onderzoekers zou kunnen worden gebruikt om betrouwbare gegevens te verzamelen. "Politiek en wetenschap moeten hier gemeenschappelijke oplossingen vinden, bijvoorbeeld in het kader van het EU-onderzoeksprogramma Horizon 2020. Om concrete uitspraken te doen over de gevolgen van erosie, we hebben een interdisciplinair onderzoeksprogramma nodig waarbij beleidsmakers en de Arctische bevolking vanaf het begin betrokken zijn, ', zegt Michaël Fritz.