Stijgende mondiale temperaturen zorgen ervoor dat bevroren Arctische bodem - permafrost - op het noordelijk halfrond ontdooit en CO . vrijgeeft ₂ dat er al duizenden jaren in is opgeslagen. De hoeveelheid koolstof opgeslagen in permafrost is naar schatting vier keer groter dan de gecombineerde hoeveelheid CO ₂ uitgezonden door de moderne mens.

Onderzoeksresultaten van een internationaal team, waaronder een onderzoeker van onder meer de Universiteit van Kopenhagen, suggereert dat het nieuw ontdekte fenomeen nog grotere hoeveelheden CO . zal afgeven ₂ dan ooit werd aangenomen uit organisch materiaal in permafrost - een pool van koolstof waarvan eerder werd gedacht dat het stevig en veilig was afgezonderd door ijzer.

De hoeveelheid opgeslagen koolstof die aan ijzer wordt gebonden en wordt omgezet in CO ₂ wanneer vrijkomt wordt geschat op ergens tussen de twee en vijf keer de hoeveelheid koolstof die jaarlijks vrijkomt door antropogene uitstoot van fossiele brandstoffen.

IJzer bindt toch geen organische koolstof

Onderzoekers weten al lang dat micro-organismen een sleutelrol spelen bij het vrijkomen van CO ₂ als permafrost smelt. Micro-organismen die worden geactiveerd als de bodem ontdooit, zetten dode planten en ander organisch materiaal om in broeikasgassen zoals methaan, lachgas en kooldioxide.

Wat is nieuw, is dat men dacht dat het mineraal ijzer koolstof bindt, zelfs als de permafrost ontdooit. Het nieuwe resultaat toont aan dat bacteriën het vermogen van ijzer om koolstof vast te houden uitschakelen, waardoor grote hoeveelheden CO . vrijkomen ₂ . Dit is een geheel nieuwe ontdekking.

"Wat we zien is dat bacteriën ijzermineralen gewoon als voedselbron gebruiken. Terwijl ze zich voeden, de bindingen die koolstof hadden vastgehouden, worden vernietigd en het komt als broeikasgas in de atmosfeer vrij, " legt universitair hoofddocent Carsten W. Müller van de afdeling Geowetenschappen en beheer van natuurlijke hulpbronnen van de Universiteit van Kopenhagen uit. Hij legt uit:

"Bevroren grond heeft een hoog zuurstofgehalte, waardoor ijzermineralen stabiel blijven en koolstof eraan kan binden. Maar zodra het ijs smelt en in water verandert, het zuurstofgehalte daalt en het ijzer wordt onstabiel. Tegelijkertijd, het gesmolten ijs geeft toegang tot bacteriën. Als geheel, hierdoor komt opgeslagen koolstof vrij als CO ₂ , ", legt Muller uit.

De studie is zojuist gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

Afwezig in klimaatmodellen

Hoewel de onderzoekers slechts één moerasgebied in Abisko hebben bestudeerd, Noord-Zweden, ze hebben hun resultaten vergeleken met gegevens uit andere delen van het noordelijk halfrond en verwachten dat hun nieuwe resultaten ook geldig zullen zijn in andere gebieden van permafrost wereldwijd.

"Dit betekent dat we een grote nieuwe bron van CO . hebben ₂ emissies die in klimaatmodellen moeten worden opgenomen en nader moeten worden onderzocht, " zegt Carsten W. Müller.

Ook al heeft koolstof opgeslagen in permafrost een grote impact op ons klimaat, onderzoekers weten heel weinig over de mechanismen die bepalen of koolstof in de bodem wordt omgezet in broeikasgassen.

"Het grootste deel van het klimaatonderzoek in het noordpoolgebied richt zich op de hoeveelheid opgeslagen koolstof en hoe gevoelig deze is voor klimaatverandering. Er is veel minder aandacht voor de diepere mechanismen die koolstof in de bodem vasthouden, " zegt Carsten W. Müller.

Onderzoekers blijven onzeker over hoeveel extra koolstof uit de bodem zou kunnen vrijkomen door dit nieuw ontdekte mechanisme. Nader onderzoek is nodig.