Methaan dat vrijkomt bij het ontdooien van permafrost uit sommige Arctische meren kan de klimaatverandering aanzienlijk versnellen, volgens een nieuwe studie onder leiding van de University of Alaska Fairbanks.

De studie, die op 15 augustus in het tijdschrift werd gepubliceerd Natuurcommunicatie , richt zich op de koolstof die vrijkomt bij het ontdooien van permafrost onder thermokarstmeren. Dergelijke meren ontstaan ​​wanneer opwarmende grond grondijs doet smelten, waardoor het oppervlak instort en plassen water vormen. Die poelen versnellen de dooi van de permafrost onder de uitdijende meren, voedsel verschaffen aan microben die de broeikasgassen kooldioxide en methaan produceren.

Hoofdauteur Katey Walter Anthony en haar collega's bestudeerden gedurende een periode van 12 jaar honderden thermokarstmeren in Alaska en Siberië. het meten van hun groei en hoeveel methaan er naar hun oppervlak borrelde. Door veldwerkresultaten te combineren met teledetectiegegevens van meerveranderingen in de afgelopen twee jaar, ze bepaalden dat de "abrupte dooi" onder dergelijke meren deze eeuw waarschijnlijk grote hoeveelheden permafrost-koolstof in de atmosfeer zal afgeven. De activiteit van het meer zou de uitstoot van terrestrische landschappen tegen de jaren 2050 mogelijk kunnen verdubbelen.

De moeite, uitgevoerd door een team van Amerikaanse en Duitse onderzoekers, maakt deel uit van een 10-jarig door NASA gefinancierd project om de effecten van klimaatverandering op het noordpoolgebied beter te begrijpen. Dankzij aanvullende steun van de National Science Foundation konden wetenschappers van UAF en de Alaska Division of Geological and Geophysical Surveys gegevens verzamelen over de locatie van de permafrost, dooi en de bijbehorende uitstoot van broeikasgassen uit meren in de Goldstream Valley in het binnenland van Alaska.

De onderzoekers ontdekten dat de uitstoot van broeikasgassen onder thermokarstmeren relatief snel gaat, met diepe ontdooiing in de loop van tientallen jaren. Permafrost in terrestrische omgevingen ervaart over het algemeen ondiepe seizoensgebonden ontdooiing gedurende langere tijdspannes. Het vrijkomen van die koolstof aan de oppervlakte permafrost in de bodem wordt vaak gecompenseerd door een verhoogde groei van vegetatie.

"Thermokarstmeren zorgen voor een heel ander scenario. Wanneer de meren zich vormen, ze ontdooien deze permafrostgebieden, " zei Walter Anthony, een universitair hoofddocent bij het Water- en Milieuonderzoekscentrum van het UAF. "In plaats van centimeters ontdooien, wat gebruikelijk is voor terrestrische omgevingen, we hebben de afgelopen 60 jaar 15 meter dooi gezien onder nieuw gevormde meren in Goldstream Valley."

Emissies van thermokarstmeren worden momenteel niet meegenomen in wereldwijde klimaatmodellen omdat hun kleine omvang het moeilijk maakt om afzonderlijke meren op te nemen. Echter, de auteurs van het onderzoek laten zien dat deze meren hotspots zijn van permafrost-koolstofafgifte. Ze beweren dat ze niet worden opgenomen in mondiale klimaatmodellen en dat hun feedback-effect over het hoofd wordt gezien, die optreedt wanneer de uitstoot van broeikasgassen uit permafrost de opwarming verhoogt. Die feedback is belangrijk omdat methaan als warmtevasthoudend gas ongeveer 30 keer krachtiger is dan koolstofdioxide.

Bestaande modellen schrijven momenteel ongeveer 20 procent van de permafrost-koolstoffeedback deze eeuw toe aan methaan, met de rest als gevolg van kooldioxide uit terrestrische bodems. Door thermokarstmeren op te nemen, methaan wordt de dominante aanjager, verantwoordelijk voor 70 tot 80 procent van de door permafrost veroorzaakte opwarming door koolstof deze eeuw. Door thermokarst-methaan aan de modellen toe te voegen, is het effect van de feedback vergelijkbaar met dat van verandering in landgebruik, dat de op één na grootste bron van door de mens veroorzaakte opwarming is.

In tegenstelling tot ondiep, geleidelijke ontdooiing van terrestrische permafrost, de abrupte dooi onder de thermokarstmeren is deze eeuw onomkeerbaar. Zelfs klimaatmodellen die deze eeuw slechts een matige opwarming voorspellen, zullen rekening moeten houden met hun uitstoot, volgens de studie.

"Je kunt het vrijkomen van koolstof uit deze meren niet stoppen als ze eenmaal zijn gevormd, "Zei Walter Anthony. "We kunnen niet om deze bron van opwarming heen."