Methaan borrelt op uit de bodem van West-SiberiŽ

Bron: NRC-Handelsblad
11 augustus 2005
Redacteur Paul Luttikhuis
Zie ook commentaar KNMI


Verandering van het klimaat in Noord-Rusland
nadert het punt van onomkeerbaarheid


ROTTERDAM, 11 AUG. De permafrost, altijd bevroren grond, in West-SiberiŽ lijkt in een ongekend tempo te smelten, met dramatische gevolgen voor de opwarming van de aarde. Grote veengebieden in het westen van SiberiŽ, die al sinds de laatste ijstijd - zo'n 11.000 jaar geleden - zijn bevroren, zijn in snel tempo aan het smelten. Daardoor dreigen miljarden tonnen methaan vrij te komen, met grote gevolgen voor de opwarming van de aarde.
 

IJsrijke permafrost bij Duvaniy Yar
in oost SiberiŽ bij de  Kolyma rivier.
foto: S. Davidov

In het wetenschappelijke tijdschrift New Scientist beschrijven Sergej Kirpotin van de universiteit van Tomsk en Judith Marquand van de universiteit van Oxford hoe de dorre, uitgestrekte en verlaten veengronden in een gebied ter grootte van Frankrijk en Duitsland samen veranderen in een landschap van modderpoelen en meertjes met soms meer dan een kilometer doorsnee.

Kirpotin vermoedt dat het smelten ,,drie tot vier jaar geleden'' is begonnen. Hij vreest dat sprake is van een ,,ecologische aardverschuiving die waarschijnlijk onomkeerbaar is en die zonder twijfel het gevolg is van klimaatverandering''. Volgens de onderzoekers is bijna het punt bereikt dat het smeltingsproces onomkeerbaar is.

Het methaangas dat ligt opgeslagen in de bevroren bodem zal bij het smelten zeer waarschijnlijk in de atmosfeer terechtkomen. Methaan is een zeer krachtig broeikasgas, twintig keer sterker dan kooldioxide. Het vrijkomen van grote hoeveelheden methaan zal dan ook het proces van opwarming van de aarde kunnen versnellen. Volgens Larry Smith, onderzoeker aan de universiteit van CaliforniŽ, ligt in de West-Siberische bodem alleen al 70 miljard ton methaan opgeslagen, ongeveer een kwart van alle methaan in de aardbodem.

Het IPCC, een onder de vlag van de Verenigde Naties werkend internationaal panel van klimaatonderzoekers, heeft in het verleden herhaaldelijk gewezen op de risico's van het smelten van permafrost. Maar daarbij werd nog niet uitgegaan van de immense hoeveelheid methaan die zou kunnen vrijkomen. In voorspellingen over temperatuurstijging - de komende eeuw wereldwijd gemiddeld 1,4 tot 5,8 graden - houdt het IPCC hier dan ook geen rekening mee.

De klimaatverandering is in het westen van SiberiŽ sneller gegaan dan elders. Uit berekeningen blijkt dat de temperatuur in het gebied de laatste veertig jaar gemiddeld met 3 graden Celcius is gestegen. Dat zou deels het gevolg zijn van menselijk handelen, maar ook van natuurlijke ontwikkelingen in het klimaat. Bovendien absorberen ijs en sneeuw minder zonnewarmte dan water en kale grond, wat de opwarming alleen maar verder versnelt.

Twee maanden geleden schreef de New Scientist dat in het oosten van SiberiŽ de afgelopen jaren juist duizenden kleine meertjes zijn opgedroogd. Volgens het tijdschrift is dat echter de keerzijde van hetzelfde proces. Aanvankelijk begint de bodem aan de oppervlakte te smelten. Het water wordt opgevangen in kleine bekkens en blijft als het ware liggen op de ijslaag eronder. Die begint geleidelijk te smelten en als de ijslaag geheel verdwenen is, zakt het water weg in de grond.

Als de grond eenmaal volledig is opgedroogd, oxideert het methaangas waardoor het als kooldioxide de lucht in gaat. Maar als het methaan al vrijkomt in de nog vochtige grond, heeft het geen mogelijkheid om eerst te oxideren en gaat het rechtstreeks als methaan de lucht in. Katey Walter, wetenschapper van de universiteit van Alaska, ontdekte onlangs in SiberiŽ gebieden waar het methaan opborrelde uit de meertjes, die daardoor zelfs in de winter niet meer dichtvroren.

Nu al kampen de Russische autoriteiten in heel SiberiŽ - en ook in Alaska en het noorden van Canada - met de gevolgen van de ontdooiende bodem. Veel huizen zakken langzaam in doordat het tot voor kort bevroren fundament zijn stevigheid verliest, wegen worden onbegaanbaar door scheuren en gaten. Niet alleen gebouwen en wegen, maar ook de oliepijpleidingen in het gebied liggen in de bevroren grond. Als die, door het smeltingsproces van de bodem, scheuren kan dat in SiberiŽ ook nog eens leiden tot een milieuramp van ongekende omvang.
 


Climate warning as Siberia melts

NewScientist.com news service - 11 August 2005
Fred Pearce

ďThis is an ecological landslide that is probably irreversible and is
undoubtedly connected to climatic warmingĒ


THE world's largest frozen peat bog is melting. An area stretching for a million square kilometres across the permafrost of western Siberia is turning into a mass of shallow lakes as the ground melts, according to Russian researchers just back from the region.

The sudden melting of a bog the size of France and Germany combined could unleash billions of tonnes of methane, a potent greenhouse gas, into the atmosphere.

The news of the dramatic transformation of one of the world's least visited landscapes comes from Sergei Kirpotin, a botanist at Tomsk State University, Russia, and Judith Marquand at the University of Oxford.

Kirpotin describes an "ecological landslide that is probably irreversible and is undoubtedly connected to climatic warming". He says that the entire western Siberian sub-Arctic region has begun to melt, and this "has all happened in the last three or four years".

What was until recently a featureless expanse of frozen peat is turning into a watery landscape of lakes, some more than a kilometre across. Kirpotin suspects that some unknown critical threshold has been crossed, triggering the melting.

Western Siberia has warmed faster than almost anywhere else on the planet, with an increase in average temperatures of some 3 įC in the last 40 years. The warming is believed to be a combination of man-made climate change, a cyclical change in atmospheric circulation known as the Arctic oscillation, plus feedbacks caused by melting ice, which exposes bare ground and ocean. These absorb more solar heat than white ice and snow.

Similar warming has also been taking place in Alaska: earlier this summer Jon Pelletier of the University of Arizona in Tucson reported a major expansion of lakes on the North Slope fringing the Arctic Ocean.

The findings from western Siberia follow a report two months ago that thousands of lakes in eastern Siberia have disappeared in the last 30 years, also because of climate change (New Scientist, 11 June, p 16). This apparent contradiction arises because the two events represent opposite end of the same process, known as thermokarsk.

In this process, rising air temperatures first create "frost-heave", which turns the flat permafrost into a series of hollows and hummocks known as salsas. Then as the permafrost begins to melt, water collects on the surface, forming ponds that are prevented from draining away by the frozen bog beneath. The ponds coalesce into ever larger lakes until, finally, the last permafrost melts and the lakes drain away underground.


Siberia's peat bogs formed around 11,000 years ago at the end of the last ice age. Since then they have been generating methane, most of which has been trapped within the permafrost, and sometimes deeper in ice-like structures known as clathrates. Larry Smith of the University of California, Los Angeles, estimates that the west Siberian bog alone contains some 70 billion tonnes of methane, a quarter of all the methane stored on the land surface worldwide.

His colleague Karen Frey says if the bogs dry out as they warm, the methane will oxidise and escape into the air as carbon dioxide. But if the bogs remain wet, as is the case in western Siberia today, then the methane will be released straight into the atmosphere. Methane is 20 times as potent a greenhouse gas as carbon dioxide.

In May this year, Katey Walter of the University of Alaska Fairbanks told a meeting in Washington of the Arctic Research Consortium of the US that she had found methane hotspots in eastern Siberia, where the gas was bubbling from thawing permafrost so fast it was preventing the surface from freezing, even in the midst of winter.

An international research partnership known as the Global Carbon Project earlier this year identified melting permafrost as a major source of feedbacks that could accelerate climate change by releasing greenhouse gases into the atmosphere. "Several hundred billion tonnes of carbon could be released," said the project's chief scientist, Pep Canadell of the CSIRO Division of Marine and Atmospheric Research in Canberra, Australia.
From issue 2512 of New Scientist magazine, 11 August 2005, page 12


Komt methaan vrij bij smelten permafrost SiberiŽ?

commentaar van het KNMI

ďSatellietmetingen tonen geen toename aan methaanĒ


12 augustus 2005
- In New Scientist van 11 augustus 2005 wordt gemeld dat de permafrost in SiberiŽ over een oppervlak zo groot als Frankrijk en Duitsland aan het smelten is als gevolg van de opwarming van ongeveer 3 graden in dit gebied over de laatste veertig jaar.

Wetlands (veen- en moerasgebieden), waaronder de smeltende permafrost zijn een belangrijke bron van methaan (CH4), een van de broeikasgassen. Lucht bestaat momenteel voor ongeveer 1750 ppb (parts per billion, per miljard) uit methaan. Hiervan is ongeveer 2/3 afkomstig van de mens, o.a. van de verbranding van fossiele brandstoffen, rijstverbouw en veehouderij. Natuurlijke bronnen vormen ongeveer 1/3 van de totale hoeveelheid methaan die jaarlijks in de atmosfeer wordt uitgestoten. Wetlands, waaronder de permafrost, hebben hier een belangrijke bijdrage (ca. ľ) die sterk afhankelijk is van de temperatuur en sterk kan variŽren van jaar tot jaar. In eerdere publicaties is gesuggereerd dat recente schommelingen in de snelheid waarmee methaan in de atmosfeer toeneemt, door wetlands worden veroorzaakt. Gelijktijdige toenames van temperatuur en methaan zijn ook gevonden via ijskernenonderzoek. Zo nam methaan bij het einde van de laatste ijstijd, ca. 11000 jaar geleden met ongeveer 200 ppb toe. Deze methaantoename is echter niet voldoende om de bijbehorende temperatuurstijging van enkele graden geheel te verklaren.

Methaan is als broeikasgas ongeveer twintig maal zo krachtig als kooldioxide (CO2). Er zit echter ongeveer 200 maal meer CO2 dan methaan in de lucht; namelijk 360 ppm (parts per million) CO2.

De metingen die door het KNMI met satellieten worden verricht geven (nog) geen aanwijzingen dat er sprake is van een sterk toegenomen bron van methaan boven SiberiŽ.

Eerste uitgave: 12-08-05