Ondiepe meren in agrarische landschappen zullen aanzienlijk grotere hoeveelheden methaan uitstoten, meestal in de vorm van bubbels (ebullition) in een warmere wereld, wat een potentieel positief feedbackmechanisme is voor klimaatopwarming.

Ondergedompelde planten zijn belangrijke voorspellers van methaanverbranding. De combinatie van opwarming met het verlies van planten lijkt ondiepe meren te veranderen in methaanborrelende machines.

Dit zijn de belangrijkste bevindingen van een onderzoek dat vandaag is gepubliceerd in Natuur Klimaatverandering onder leiding van senior onderzoeker Thomas A. Davidson, van het Department of Bioscience and Arctic Research Centre, Universiteit van Aarhus, Denemarken.

Methaan is een krachtig broeikasgas met een 25 keer groter opwarmingsvermogen dan koolstofdioxide. Van ondiepe meren wordt steeds meer erkend dat ze een belangrijke rol spelen in de wereldwijde kringloop van broeikasgassen. Gezien het aantal ondiepe meren wereldwijd, ze hebben potentieel een grote invloed op de atmosferische methaanconcentraties, die blijven stijgen.

Methaan komt op verschillende manieren vrij uit meren, zowel door diffusie van opgelost gas als door bellen die vrijkomen uit de sedimenten, ook wel uitbarsting genoemd. Opruiing is niet constant, maar gebeurt in afleveringen van bubble release, dus moeilijk nauwkeurig te meten. Als resultaat, het is niet duidelijk hoeveel methaan vrijkomt als bellen uit meren, evenmin weten we hoe het zal reageren op de combinatie van klimaatverandering en verrijking van nutriënten.

De huidige studie gebruikte het langstlopende zoetwater mesokosmos-klimaatveranderingsexperiment ter wereld om te onderzoeken hoe opwarming en eutrofiëring op elkaar inwerken om de methaanopstoot in de toekomst te veranderen.

De resultaten hier waren opvallend omdat ze aantoonden dat de combinatie van verhoogde nutriëntenbelasting en opwarming een synergetisch effect had op de uitbarsting van methaan. Bij gebrek aan verrijking met nutriënten, alleen al door de opwarming nam de jaarlijkse methaanverbranding met ongeveer 50 procent toe en de relatieve bijdrage aan de totale methaanemissie steeg van ongeveer 50 procent tot 75 procent.

In sterk contrast, toen de nutriëntenniveaus hoog waren, opwarming verhoogde de totale methaanemissie met minstens het zesvoudige, en in sommige gevallen, 17-voudig, en het aandeel van de opwelling nam toe tot 95 procent van de totale jaarlijkse methaanstroom.

Ondergedompelde planten verminderen de uitbarsting van methaan

Nutriëntenverrijking, of eutrofiëring, is de meest voorkomende menselijke impact op zoet water, met alle meren in agrarische landschappen die waarschijnlijk worden beïnvloed.

Een kenmerk van eutrofiëring in ondiepe meren is het verlies aan biodiversiteit en de vervanging van ondergedoken planten door fytoplankton als de dominante primaire producent.

De huidige studie identificeerde de overvloed aan ondergedompelde planten als een belangrijke voorspeller van methaanverbranding. Echter, waar planten overvloedig waren, de methaanverbranding was verminderd in vergelijking met wanneer planten afwezig waren, ook bij hogere temperaturen.

Dit suggereert dat door zorgvuldig beheer van agrarische landschappen en zoet water dat de proliferatie van ondergedompelde planten verzekert, de uitbarsting van methaan kan worden geminimaliseerd en bovendien zullen de ecologische toestand en de zoetwaterbiodiversiteit ten goede komen.