Page content

Smeltende permafrost en oprukkende boomgrens

Ongeveer tweederde van al de permafrost op aarde is door toedoen van de opwarming van de aarde tegen het jaar 2200 verdwenen. Dat voorspellen wetenschappers. En het smeltproces geeft de klimaatverandering een steuntje in de rug. Permafrost bevat namelijk veel koolstof en dat belandt in de atmosfeer. Er is maar één oplossing: de CO2-uitstoot nog sterker beperken. Met name op hogere breedtes begint de permafrost nu al te smelten. Onder meer in Siberië en Alaska lekt er al koolstof uit het ijs. Voor het eerst hebben wetenschappers nu echter kunnen vaststellen wanneer grote delen van de permafrost helemaal verdwijnen. 

2200

In 2200 is meer dan de helft van de permafrost naar verwachting weg. En dat vraagt om maatregelen, zo concludeert onderzoeker Kevin Schaefer. Overheden denken door beperking van de emissies klimaatverandering een halt toe te kunnen roepen. Maar de natuur maakt het probleem nog ietsje groter. “We moeten de uitstoot die voortkomt uit fossiele brandstoffen veel verder beperken dan gedacht om de extra koolstof in de permafrost te compenseren. Anders eindigen we met een aarde die veel warmer is dan we willen”, aldus Jorien Vonk, onderzoekster in Siberië vanuit de Rijksuniversiteit Utrecht.

Plaatsen op de wereld waar nu nog permafrost voorkomt.

Plaatsen op de wereld waar nu nog permafrost voorkomt.

Koolstof

De koolstof in de permafrost komt voort uit resten van planten die jaren geleden in het ijs opgesloten kwamen te zitten. Vonk vergelijkt het met broccoli in de diepvries. “Zolang het bevroren blijft, blijft het jaren stabiel. Maar als je het uit de diepvries haalt dan smelt en vergaat het.”

Tonnen

De hoeveelheid koolstof in de permafrost is ongeveer net zo groot als de helft van de koolstofdioxide die in de periode vanaf de industrialisering tot op heden in de atmosfeer is beland. Het gaat om zo’n 190 miljard ton, waarvan een groot deel de komende honderd jaar vrijkomt. Voor 2200 komt waarschijnlijk éénvijfde van alle koolstof vrij. De onderzoekers baseren hun voorspellingen op basis van modellen en simulaties. Vonk benadrukt dat het probleem van klimaatverandering alleen maar groter wordt. “Het is al moeilijk om de uitstoot van CO2 te beperken, maar nu moeten we de emissies nog verder terugdringen.”

Zichtbare bevroren delen van de aarde, hier komt de permafrost aan de oppervlakte omdat het land afkalft naar de zee toe.

Zichtbare bevroren delen van de aarde, hier komt de permafrost aan de oppervlakte omdat het land afkalft naar de zee toe.

Onderzoeksstation in Siberië

In het noordoosten van Siberië, aan de Kolyma-rivier, vlakbij de Noordelijke IJszee en nog net binnen de boomgrens bevindt zich één van de weinige onderzoekstations die Siberië rijk is. ‘s Winters kan het er tientallen graden vriezen, terwijl de temperatuur er ‘s zomers ruim boven het vriespunt uitkomt. Het is een oneindig landschap, boordevol permafrost dat al tientallen duizenden jaren oud is. Tegelijkertijd is het ook één van de snelst opwarmende gebieden die de aarde rijk is. Als er ergens dus een hoop aan het veranderen is, is het hier wel. Dat maakt het tot de place to be voor wetenschappers die geïnteresseerd zijn in de gevolgen die klimaatverandering heeft en de wijze waarop deze gevolgen de klimaatverandering weer versterken. Jorien Vonk is één van hen.

Yedoma

Vonk is net terug van haar vijfde expeditie naar het Siberische onderzoeksstation. Ze doet er onderzoek naar een bijzonder soort permafrost: yedoma. “Het is een mix van organisch materiaal en ijs,” legt Vonk uit. “Het is tijdens de laatste ijstijden tot stand gekomen en dus al zo’n 30.000 tot 40.000 jaar oud. Omdat er heel veel ijs in zit – meer dan vijftig procent bestaat uit ijs – is het heel vatbaar voor opwarming.” En dat is goed zichtbaar in Siberië. “Bij temperaturen boven het vriespunt trekt de kust die uit yedoma bestaat zich meters per jaar terug. Dat gaat zo’n tien keer sneller dan we verwacht hadden”. Het onderzoek naar yedoma is onderdeel van een grote internationale studie naar klimaatverandering in Siberië: het Polaris project.

Groenere Noordpool

De smeltende permafrost is niet het enige probleem dat zich in het hoge Noorden voordoet. De komende tientallen jaren zal de Arctis – het gebied rondom de Noordpool – heel snel groener worden. De bossen in het gebied zullen in enkele decennia tijd vijftig procent groter worden en het proces van klimaatverandering daarmee versnellen.

Dat voorspellen wetenschappers in het blad Nature Climate Change. Dat de Arctis groener wordt, is het resultaat van hogere temperaturen. In de Arctis stijgen de temperaturen gemiddeld zo’n twee keer sneller dan wereldwijd het geval is. Nu resulteert die opwarming de afgelopen twee decennia reeds in meer groen op de Arctis. De onderzoekers vroegen zich af of die trend door zou zetten en ontwikkelden modellen die kunnen voorspellen welke planten onder welke omstandigheden (bepaalde temperaturen en hoeveelheden neerslag, bijvoorbeeld) konden groeien.

Voorkomen van Yedoma, een soort permafrost modder met veel organische bestanddelen.

Voorkomen van Yedoma, een soort permafrost modder met veel organische bestanddelen.

Veranderingen in Siberië

Het onderzoek wijst erop dat de verspreiding van groen in de Arctis de komende decennia flink zal veranderen. Om een voorbeeld te geven: binnen enkele decennia kunnen bomen in Siberië enkele honderden kilometers noordelijker voorkomen dan nu het geval is. “We zien daar nu al iets van, nu grotere struiken in rap tempo op de warmere toendra gaan groeien,” vertelt onderzoeker Pieter Beck.

De onderzoekers bestudeerden ook het effect dat een groener poolgebied op het klimaat zou kunnen hebben. Ze ontdekten dat een groener poolgebied de verandering van het klimaat enorm kan versnellen. Dat heeft alles te maken met het albedo-effect. Als zonlicht op sneeuw valt, wordt een groot deel van de straling weer terug de ruimte in gestuurd. Zo blijft een gebied koeler. Maar als sneeuw plaatsmaakt voor bomen en struiken, wordt een gebied aanzienlijk donkerder. En een donker gebied weerkaatst geen zonlicht, maar absorbeert het juist, waardoor het nog sneller opwarmt. De onderzoekers voorspellen dan ook dat de Arctis naarmate deze groener wordt, ook warmer zal worden. Misschien denkt u: maar al die extra planten en bomen in het poolgebied nemen toch ook CO2 op en remmen zo klimaatverandering af? Dat klopt, maar die CO2-opname weegt niet op tegen het afnemend reflectievermogen van het gebied. Dat komt onder meer doordat planten in de Arctis CO2 relatief langzaam uit de atmosfeer halen.

Door het verdwijnen van de sneeuw vindt minder reflectie plaats, waardoor het gebied donkerder wordt en meer warmte wordt vastgehouden.

Door het verdwijnen van de sneeuw vindt minder reflectie plaats, waardoor het gebied donkerder wordt en meer warmte wordt vastgehouden.

Zo’n nieuwe verspreiding van vegetatie heeft niet alleen gevolgen voor het poolgebied, zo benadrukt wetenschapper Richard Pearson. Ook dieren die het poolgebied af en toe bezoeken, kunnen door de veranderingen verrast worden. “Zo zijn er bijvoorbeeld bepaalde soorten vogels die elk jaar van de lagere breedtes naar een specifiek poolgebied, zoals een grote open ruimte om op de grond nesten te kunnen maken, migreren.” Als het noordelijker steeds groener wordt, nemen de open ruimtes af en zullen deze vogels hun heil nog noordelijker moeten zoeken.

De oprukkende boomgrens, waardoor de aarde weer verder opwarmt.

De oprukkende boomgrens, waardoor de aarde weer verder opwarmt.

Conclusie

De smeltende permafrost leidt tot het versnelt vrijkomen van allerlei broeikasgassen. Dit leidt tot een verhoging van de temperatuur, wereldwijd, maar in de arctische gebieden extra verhoogt. Door de hogere temperaturen verschuift de boomgrens noordwaarts. Daardoor wordt er minder zonlicht weerkaatst door de sneeuw, waardoor de aarde meer warmte opneemt en er meer permafrost zal smelten, waardoor het warmer wordt en de boomgrens verder zal opschuiven. En zo lijkt de opwarming hier een extra motor voor de verdere opwarming van de aarde door stapeling van effecten.

bron: www.science.nl

Comment Section

0 reacties op “Smeltende permafrost en oprukkende boomgrens

Plaats een reactie


*