Het noordpoolgebied warmt sneller op dan enig ander gebied op aarde. Als resultaat, permafrost die duizenden jaren oud is, gaat nu verloren door erosie. Zoals blijkt uit metingen die door AWI-experts op de rivier de Lena zijn verzameld, de omvang van de erosie is alarmerend:elk jaar, ongeveer 15 meter van de rivieroevers brokkelt af. In aanvulling, de koolstof opgeslagen in de permafrost zou het broeikaseffect kunnen verergeren.

Vandaag, de permafrostbodems aan de Arctische kusten van Canada, Rusland en Alaska, duizenden jaren bevroren, eroderen steeds meer door de effecten van golven en rivierstromingen, vooral omdat het warme seizoen daar gestaag langer wordt. Als experts van het Alfred Wegener Instituut, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) hebben vastgesteld, dit ontdooien heeft inmiddels enorme proporties aangenomen. Door een gedetailleerde analyse uit te voeren van historische satellietbeelden uit Siberië, Matthias Fuchs en zijn team konden aantonen dat de erosie van de permafrost in de Lena-delta sinds de jaren zestig gestaag is verslechterd. Terwijl in de jaren zestig de rivier, op een breedte van ca. 1,7 kilometer, knaagde gemiddeld vijf meter land per jaar weg, tussen 2015 en 2018 steeg dat aantal tot bijna 16 meter. In totaal zijn de banken - op sommige plaatsen meer, minder in andere - verloren tussen 322 en 679 meter van 1965 tot 2018.

De onderzoekers richtten hun inspanningen op de 1,5 kilometer lange Sobo-Sise Cliff, een steile yedoma-klif van waaruit de permafrost in een zijtak van de rivier de Lena stort. Op zijn hoogste punt, het is 27 meter hoog - zo hoog als een huis met meerdere verdiepingen. Zoals Matthias Fuchs uitlegt, "Sinds vele jaren eroderen grote hoeveelheden permafrost over het noordpoolgebied. de Sobo-Sise Cliff is zeker een hotspot. Er zijn maar weinig andere regio's waar het landverlies zo groot is." Het zorgwekkende aspect:het feit dat het verlies van dooi en permafrost de afgelopen jaren zo enorm is toegenomen.

Fuch en zijn collega's analyseerden niet alleen satellietgegevens; ook hebben ze onder de loep genomen hoeveel koolstof en stikstof er jaarlijks vrijkomt door de erosie. De permafrost van de klif, dat is ca. 50, 000 jaar oud en gevormd tijdens de laatste ijstijd, bestaat voor 88 procent uit ijs. De rest is voornamelijk veen, slib en zand. Vooral het veen, die bestaat uit gedeeltelijk ontbonden oude mossen en zegges, bevat een grote hoeveelheid koolstof en stikstof, vroeger opgeslagen in de planten. De AWI-experts verzamelden ter plaatse bodemmonsters en analyseerden vervolgens hun koolstof- en stikstofgehalte in het laboratorium. "Het is verbazingwekkend dat de Sobo-Sise Cliff zoveel organisch materiaal bevat, ook al bestaat het voornamelijk uit ijs. Gemiddeld, we vinden ongeveer 26 kilogram koolstof en twee kilogram stikstof per kubieke meter." Dat betekent alleen al van 2015 tot 2018, ca. 15, 000 ton koolstof en minstens 1, 000 ton stikstof belandde in de rivier de Lena, waar ze werden weggespoeld.

"Koolstof en stikstof zijn belangrijke voedingsstoffen voor micro-organismen, Fuchs legt uit. "Door de erosie en het ontdooien van permafrost, micro-organismen hebben nu toegang tot beide." En dat kan een aantal gevolgen hebben. Als de microben de koolstof afbreken, ze geven koolstofdioxide af - net zoals wij mensen doen wanneer we ademen. Wanneer dat gebeurt, het verlies van permafrost verergert het broeikaseffect door koolstof die eerder was opgeslagen te 'remobiliseren'. In aanvulling, de intensieve toevoer van koolstof en stikstof in de Lena verandert de nutriëntenvoorziening in zijn wateren. "Dit kan een grote invloed hebben, of zelfs transformeren, de natuurlijke voedselwebben van de rivier, ’ zegt Fuss.

Wat de gevolgen precies zullen zijn, kunnen de onderzoekers nog niet zeggen. Om dit te doen, in toekomstige studies zullen ze de nutriëntenstromen in, en de biologie van, de rivier de Lena in meer detail. Maar met hun laatste inspanningen en hun beoordeling van de permafrosterosie, die zojuist in het tijdschrift is gepubliceerd Grenzen in aardwetenschappen , de experts van AWI hebben een belangrijke basis gelegd voor aanvullend onderzoek.