Methaan (CH ₄ ) is een krachtig broeikasgas dat ongeveer 30 keer schadelijker is voor het klimaat dan koolstofdioxide (CO ₂ ). Beide gassen worden geproduceerd bij het ontdooien van permafrost als dode dieren- en plantenresten worden afgebroken. Echter, methaan wordt alleen gevormd als er geen zuurstof beschikbaar is. Tot nu, er werd aangenomen dat grotere hoeveelheden broeikasgassen worden gevormd wanneer de grond droog en goed belucht was - wanneer zuurstof beschikbaar was. Christian Knoblauch en zijn collega's hebben nu aangetoond dat met water verzadigde permafrostbodems zonder zuurstof twee keer zo schadelijk voor het klimaat kunnen zijn als droge bodems - wat betekent dat de rol van methaan sterk is onderschat.

Knoblauch heeft, Voor de eerste keer, in het laboratorium de langetermijnproductie van methaan in ontdooiende permafrost gemeten en gekwantificeerd. Het team moest drie jaar wachten voordat de ongeveer 40, 000 jaar oude monsters uit het Siberische Noordpoolgebied produceerden uiteindelijk methaan. Het team observeerde de permafrost in totaal zeven jaar, een ongekend langlopend onderzoek.

Ze ontdekten dat zonder zuurstof, gelijke hoeveelheden methaan en CO ₂ zijn geproduceerd. Maar aangezien methaan een veel krachtiger broeikasgas is, het is belangrijker. Omdat de methaanproductie niet gemeten kon worden, er werd aangenomen dat in afwezigheid van zuurstof slechts zeer kleine hoeveelheden ervan kunnen worden gevormd. "Het duurt extreem lang voordat stabiele methaanproducerende micro-organismen zich ontwikkelen in ontdooiende permafrost, " legt Knoblauch uit. "Daarom was het tot nu toe zo moeilijk om de methaanproductie aan te tonen."

"Door procesmatige en moleculair-microbiologische methoden te combineren, onze studie toont voor het eerst aan dat de methaanvormende micro-organismen in de ontdooiende permafrost een significante invloed hebben op het broeikasgasbudget, ", voegt co-auteur Susanne Liebner van het Helmholtz Center Potsdam - GFZ German Research Center for Geosciences toe.

Het team heeft de nieuwe gegevens gebruikt om een ​​computermodel te verbeteren dat schat hoeveel broeikasgas er op de lange termijn in permafrost wordt geproduceerd - en ze hebben een eerste prognose opgesteld. Volgens de wetenschappers:de permafrostbodems van Noord-Europa, Noord-Azië en Noord-Amerika zouden tegen 2100 tot 1 gigaton methaan en 37 gigaton koolstofdioxide kunnen produceren. Maar er zijn onzekerheden. Tot welke diepte zal de grond dan werkelijk ontdooien? Wordt het nat of droog? Een ding, echter, is zeker:de nieuwe gegevens zullen nauwkeurigere voorspellingen mogelijk maken over de effecten van ontdooiende permafrost op ons klimaat.