Gastblog van Ko van Huissteden
De Siberische toendra is een eenzame plaats, ver weg van GSM-masten, e-mail en mediahypes. En er zijn heel veel muggen. Als je daar onderzoek wilt doen is het echt afzien. Toch staat dit gebied volop in de belangstelling. De reden: in de permanent bevroren bodem van het hoge noorden zit veel organische stof: fossiele planten en zelfs complete mammoeten. Als de permafrost smelt door opwarming van het klimaat kan dit in de vorm van kooldioxide of methaan in de atmosfeer terecht komen. Alsof je de stekker uit je vriezer trekt en de inhoud ervan versneld tot ontbinding overgaat. Methaan is als broeikasgas ongeveer 25 keer zo sterk als kooldioxide, dus wordt het broeikaseffect erdoor versterkt.
Het IPCC heeft in het laatste rapport bewust geen rekening gehouden met deze mogelijkheid. De reden: pure voorzichtigheid. Het is niet goed bekend hoe snel de permafrost smelt, en hoeveel nieuw broeikasgas dat gaat opleveren. Misschien valt het mee, misschien tegen. Het is dus belangrijk om ook echt in de toendra te gaan kijken en niet alleen op modellen te vertrouwen. Vooral in Siberie – de grootste landmassa met permafrost – is nog weinig onderzoek gedaan, omdat het zo ontoegankelijk is. Onderzoekers van de Vrije Universiteit en Wageningen Universiteit trotseren de hindernissen en hebben er hun apparatuur geinstalleerd, met hulp van Russische collega’s uit Yakutsk. De eerste metingen zijn begonnen in 2003 met nauwkeurige apparatuur voor het meten van broeikasgas uitstoot uit de bodem. Dit leverde een paar verrassingen op.
Methaan is moerasgas. De toendra in noordelijk Siberie is moerassig, maar niet overal komt evenveel methaan uit. Het meeste blijkt uit de riviervlakten te komen. Moerassige toendra die niet door rivierwater overstroomd wordt levert minder methaan op. Uit de riviervlakten komt gemiddeld 4 tot 6 keer meer methaan als uit overige toendra-oppervlakte. Bovendien is dat sterk afhankelijk van de waterstand in de rivier. Hoe meer water, hoe meer methaan.
Aan de andere kant wordt er ook weer kooldioxide opgenomen door de vegetatie en de bodem. Buiten de riviervlakte wordt de uitstoot van methaan gecompenseerd door de opame van koodioxide. De gewone toendra zonder duidelijk smeltende permafrost is daardoor nu ongeveer ‘klimaatneutraal’ of neemt netto zelfs broeikasgas op. Op de riviervlakte weten we het nog niet, maar de methaan emissie is er wel erg hoog. Dan zijn er ook nog de vele meren die volgens Amerikaans onderzoek ook heel veel methaan produceren. Ook dit onderzoek proberen we op onze meetlokatie te checken.
Een andere verrassing is het effect van vegetatie. Struiken zoals de dwergberk beschermen de permafrost tegen instraling van de zon, zodat er minder dooi optreedt. Bij opwarming van het klimaat zullen struiken zich uit kunnen breiden, en dus afsmelten van de permafrost kunnen vertragen – een geluk bij een ongeluk. Maar als de opwarming echt doorzet, zullen de struikjes ook niet meer helpen. Op laaggelegen delen van de toendra zijn ook plekken waar de struiken afsterven en plaats maken voor moeras met zegge-soorten en wollegras. Juist op die plekken komt weer veel methaan uit de bodem. Of dit erger wordt kun je alleen zeggen als je meerdere jaren achtereen aan kunt meten.
Hoe zit het eigenlijk, veroorzaakt smeltende permafrost nou wel of niet een klimaatramp? In het heetst van de politieke strijd rond het klimaat legt wetenschappelijke nuance vaak het loodje. De natuur is ingewikkelder dan klimaatsceptici of -alarmisten denken. Het nieuws uit ons onderzoek is, dat smelten van de permafrost maar een deel van het verhaal is. Dat is overigens geen reden tot gerustheid. Uit andere gegevens blijkt dat Siberie niet alleen warmer, maar ook natter wordt: meer sneeuw in de winter en meer water door de rivieren. Nattere riviervlakten betekent meer methaan, een dik sneeuwdek isoleert de permafrost tegen de winterkou zodat het ijs op den duur toch smelt.
Ko van Huissteden is als associate professor verbonden aan de faculteit der aard- en levenswetenschappen (subafdeling hydrologie en geo-milieuwetenschappen) van de VU en is gespecialiseerd in “biogeochemical cycles, Carbon balance of wetlands, Quaternary geology and climate change” (zie ook deze webpagina).
@Ko: dank voor dit strak geschreven gastblog! Ik geef even de aftrap voor de discussie.
Een paar kritische vragen:
* onderzoeken jullie ook zelf de trends in het klimaat? "climate change" staat bij je credantials. of gebruiken jullie dat puur als randvoorwaarde voor jullie onderzoek?
* nemen jullie ook mee wat de toendra en de permafrost gaan doen als het enkele decennia zou gaan afkoelen zoals zelfs door IPCC-lead author Mojib Latif wordt aangenomen?
* zo ja, welke (verrassende) feedbacks kunnen we verwachten bij een afkoeling?
* als je schrijft "het smelten van de permafrost" meen je dit dan serieus (de permafrost is bij mijn weten 300m diep) of is dit meer een spraakgebruik zoals ook "oceaanverzuring" wat in werkelijkheid met zijn "minder-basisch-worden". Gaat de permafrost echt smelten als er meer sneeuw valt in de winter. Dit is toch tenminste anti-intuitief.
* Heb jij ook ervaringen vergelijkbaar aan wat Heleen de Coninck zaterdag in de Volkskrant liet horen?
Graag je antwoorden. Ik wens jou en je collega Monique Heijmans veel succes met dit onderzoek en we hopen nog eens wat te horen vanuit Siberië de komende weken.
Wat vraag 2 betreft: een afkoeling van "enkele decennia" is erg onwaarschijnlijk, en Latif heeft nooit zoiets gezegd (zie hier).
Vraag vier mbt tot de diepte van de permafrost is naar mijn mening irrelevant. Het gaat er uiteraard niet om wanneer de hele permafrost is weggesmolten, net als dat het er niet om gaat wanneer alle gletsjers in de Himalaya helemaal weg zijn (het gaat erom wanneer die honderden miljoenen Indiërs en Chinezen die afhankelijk zijn van het smeltwater met ernstige watertekorten te maken gaan krijgen). Als de permafrost smelt, dan hoeft er maar een paar procent van de totale methaan en CO2 vrij te komen om voor problemen te zorgen. Het lijkt me duidelijk dat de permafrost smelt.
Op RealClimate staat overigens een recent artikel over permafrost en methaan, waarvan de conclusie is dat het nog altijd te vroeg is voor alarmisme.
Dit naar aanleiding van een onlangs verschenen onderzoek dat stelt dat de bevroren zeebodem van de East Siberian Arctic Shelf tekenen van destabilisatie vertoont. Hier is een filmpje.
Net als met de stijging van de zeespiegel. Over deze voorzichtigheid horen we niemand, maar de IPCC-Gates kunnen in de verste verte niet op tegen voortschrijdend inzicht op deze gebieden.
En daarom ben ik dus een alarmist. ;-)
"En daarom ben ik dus een alarmist. "
Ja, anders zou je niet aankomen met realclimate.
"zucht"
De Himalaya voedt geen chinese rivieren…
Pardon, ik bedoelde de Himalaya en het Tibetaans Hoogland.
Gletsjerselt vormt maar 4% van de runoff in Nepal, bij de monding van de grote Aziatische rivieren (waar die miljarden mensen dus echt wonen) is de gletsjerbijdrage verwaarloosbaar en wordt het debiet volledig gebufferd door grondwater.
Lees dit ook eens:
http://www.vkblog.nl/bericht/293177/Himalaya%3A_G…
gletsjers..
Dorpen worden weer vrijgelegd.
http://www.youtube.com/watch?v=x1Wu8e28DP8&NR…
Hier misschien een van je idolen?
http://www.youtube.com/watch?v=G5koU49qmfE&fe…
Wat Siberie betreft gebruiken we Russische gegevens voor het klimaat, al registreert onze apparatuur ook temperatuur, neerslag etc.Maar we meten pas sinds 2003 bij Chokurdagh
Eventuele afkoeling: we kijken naar de verschillen tussen de jaren en hopen daar trends uit te kunnen halen; 2007 was bijvoorbeeld een warm en nat jaar met hoge methaanfluxen, afgelopen zomer was het veel kouder en droger met lage fluxen. Of we daar ook op langere termijn mee door kunnen gaan is onzeker, veel hangt af van onderzoeksfinanciering. Het systeem zit zo in elkaar, dat je nooit financiering kunt krijgen voor langer dan vier jaar, terwijl je voor klimaattrends toch langer zou willen meten. Het zou wel interessant zijn als we zo'n afkoeling in de komende jaren kunnen meten daar.
Wat je bij afkoeling zou kunnen verwachten? Voor de hand ligt ijsaangroei in de bodem,en als het gepaard gaat met drogere omstandigheden minder methaan. Aan de andere kant neemt door het kortere groeiseizoen de vegetatie minder CO2 op. En goddank heb je minder last van de muggen, die houden zich koest als het kouder is dan een graadje of tien.
Het is inderdaad zo dat de permafrost die in Siberie soms meer dan 300 meter dik is, niet zomaar weg is. Maar als ook maar een klein deel smelt, aan de oppervlakte, kunnen de gevolgen groot zijn. Dat geldt vooral voor de grote gebieden in Siberie met ijsrijke permafrost in losse sedimenten. Die gebieden zijn oververzadigd met ijs: tot wel 90% van de bodem kan uit ijs bestaan, terwijl normaal gesproken bij ontdooid materiaal het watergehalte zo'n 30-40% is. Bij smelten ontstaan altijd depressies (dooimeren) of wordt het materiaal instabiel en gaat spul glijden. Er zijn nu al veel dooimeren (zie Google Earth) maar die zijn voor het grootste deel ontstaan aan het eind van de laatste ijstijd. Er zijn wel verschillende publikaties die laten zien dat allerlei dooverschijnselen de laatste decennia actiever zijn geworden, vooral in Alaska. Omdat dit sediment ook nog veel organische stof bevat kan dat afgebroken worden tot CO2 of methaan. Bovendien bevat de diepere permafrost methaan in ijsvorm (methaanhydraten of clathraat). Bij toename van temperatuur wordt dat ook in gasvormig methaan omgezet. Lokaal komt in dooimeren methaan naar boven wat misschien al hieruit afkomstig (zie publikaties van Katey Anthony-Walter van de Universiteit van Alaska) en waarschijnlijk is dit ook geveal met de permafrost onder de zeespiegel in de zee ten noorden van Siberie (publikaties van Natalia Shakova en Igor Semiletov)
Behalve die broeikasgassen betekent dit problemen voor menselijke aktiviteiten en voor de natuur. Volgens Russische ornithologen die al jaren lang veel in het gebied rondtrekken heeft dit gevolgen voor broedgebieden, onder andere van de zeldzame Siberische kraanvogel. Het is zeker niet zo dat de 'locals' zich geen zorgen maken over de stabiliteit van de permafrost. Dat speelt nog niet zo erg in de tundra, maar wel in een stad als Yakutsk die in zijn geheel op de permafrost gebouwd is.
Het lijkt inderdaad een beetje onzinnig dat permafrost smelt als er meer sneeuw ligt. Maar een sneeuwlaag isoleert sterk. Eskimo's wonen niet voor niets in iglo's. Als er een dikke sneewlaag ligt, wordt de bodem dus ook tegen de winterkou geisoleerd. De permofrost wordt daardoor minder koud en kan in de zomer sneller en dieper ontdooien. Het met experimenten ook vaak aangetoond, als je een 'snow fence' op de tundra zet, een hek dat de sneeuw invangt,wordt de opdooilaag op de plaatsen waar de sneeuw blijft liggen al na een jaar veel dikker.
Het verhaal van Heleen de Coninck heb ik niet gezien, zal de Volkskrant van afgelopen zaterdag even opzoeken.
Als permaleek denk je dan dat de uitspraak “ … geen reden tot gerustheid.” heel wat mensen zal geruststellen.
Het blijven barre tijden.
Van gletsjers is bekend dat bij een dikte van 300 meter het heel wat langer duurt dan 300 jaar voor dat die gesmolten zijn. Eerder in de richting van 1000 jaar. Want gletsjers smelten iets van 25 to 30 cm per jaar en dat wordt niet ineens een halve meter. En dan hebben we het puur over continue opwarming, niet over tussentijdse verkoeling of ijsaanwas.
Met mijn lekenverstsnd denk ik bij smeltende permafrost aan problemen met de waterafvoer (of heeft men overal ondergrondse afvoerkanaaltjes aangelegd?) Dus dan zal het nog langer duren voordat die gesmolten is.
En die mammoeten die opgegraven zijn zitten echt niet op 50 meter diepte, maar op slechts enkele meters. En die moet men nog steeds uitzagen..
Eerst maar eens de eerste mammoeten zien die spontaan aan de oppervlakte komen drijven.
En tot die tijd blijft het voor de betreffende onderzoekers in siberie: "nooit meer slapen"…
Nog een paar andere "losse" opmerkingen, deels ook over de vraag of methaan "snel" vrij kan komen.
* de bronnen van methaan zijn nogal divers, maar meer dan de helft is inmiddels van antropogene oorsprong. Van de natuurlijke bronnen zijn de "natte" bronnen de belangrijkste.
* atmosferische methaanconcentraties zijn al een jaar of tien grotendeels constant, na een sterke toename in de jaren tachtig. Maar met name het Arctische gebied is wel opgewarmd in die periode. Het ontbreken van een gelijktijdige sterke toename in atmosferische methaanconcentraties suggereert dat er niet zo heel veel methaan snel vrij komt als de temperatuur oploopt.
* Uit het recentere verleden (ijskernen) hebben we ook geen aanwijzingen voor een sterke gevoeligheid van methaan voor temperatuur. De suggestie dat methaan in een nog verder verleden tot grote schommelingen in temperatuur zou hebben geleid zijn speculatief.
* De stabilisatie van atmosferisch methaan de afgelopen 10 jaar strookt niet met de toename in methaanemissies. Het is mogelijk dat de verblijftijd van methaan verkort is door toegenomen luchtverontreiniging (met name ozon, die betrokken is bij de productie van het OH radicaal, welke bepalend is voor de atmosferische afbraak van methaan). Daardoor kunnen maatregelen ter verbetering van de luchtkwaliteit wel eens een negatief bijeffect hebben doordat de atmosferische verblijftijd van methaan langer wordt.
# kortom: methaan is een interessant maar ook comlexe atmosferische komponent, waar nog veel onbegrepen is.
Zie hier de methaanconcentratie in het veel hetere eemien, vergeleken met nu:
http://www.vkblog.nl/bericht/256406/Vragen_van_le…
Ik meen te weten dat de russen zelf nog het minst onder de indruk zijn van evt smeltende permafrost.
Hoe zou dat toch komen? Door hun onbezorgde volksaard? Doordat ze denken dat die methaan toch lekker naar andere continenten overwaaid zoals indertijd met Tjernobyl? Doordat het landbouwgebieden vrijmaakt? Door hun achterstand in wetenschap? Of doordat ze geen probleem zien?
Ra, ra, ra…
Ik zag laatst op Nat Geographic een russische wetenschapper erover spreken dat de permafrostlaag van 300 meter in nog geen duizend jaar ontdooid zou kúnnen zijn…
Meen je dit te weten of wil je het graag denken?
Het onderzoek wat ik eerder noemde (over de destabilisatie van de bevroren zeebodem van de East Siberian Arctic Shelf), wordt geleid door de Russian Academy of Sciences, en de lead author is aan de naam Natalia Shakhova te zien ook Russisch. Als de Russen zich nergens zorgen over maakten, zouden ze er ook geen onderzoek naar doen, dunkt me.
Of doordat hun economie volledig afhankelijk is van de exploitatie van fossiele brandstoffen? Lijkt me ook nog een reële mogelijkheid.
Jammer genoeg gaat het niet om de hele permafrost, maar om de bovenste paar meter.
Hier een bezoekje van de Duitse ZDF
aan het permafrost instituut in Rusland.
Curved, inderdaad is ie niet zo onder de indruk.
http://www.youtube.com/watch?v=EZ9JWhJ13W8
Hier nog een grafiek van de methaanconcentratie in de atmosfeer voor wie geïnteresseerd is.
Ik zou graag willen weten waar de gegevens afkomstig zijn.
Het lijkt mij nogal plaatsafhankelijk.
Ik heb die grafiek van dit artikel in Nature. Volgens mij gaat het om de methaanconcentratie in de globale atmosfeer.
Conclusie van het artikel:
Geen reden tot alarmisme dus volgens de wetenschappers.
Dank je wel!
Ik ga zelf wel zoeken naar gegevens over de vermindering van het zuurstofgehalte :-)
Typisch voorbeeld van de alarmistische raket:
1 schijnbaar objectief:
"We first need sound science to use as a basis for understanding what the methane emissions are "
2 de impact zoekend:
"how concerned should we be "
3 het opvoeren van spanning:
"the possibility of climate catastrophe resulting from methane"
4 het even terugnemen van spanning :
" safe to say that we don’t know"
5 Dan de alarmistische vergelijking:
"But if there’s a ticking bomb in the room"
6 Spanning opvoeren met het voorzorgsprincipe:
"like to know the possibility of it going off."
7 En als uitsmijter het alarmisme puur:
"The fact that it’s there at all is unnerving.”
Maw woorden: we weten niks, maar je kunt nooooooooiiit zeker zijn, dus er moet iets aan gedaan worden.
Het wordt alles zo makkelijk te doorzien.
En dat alles nog gepubliceerd in Nature. Heeft weinig van Objectieve wetenschap, niks van balans, en alles volgens het vaste stramien
De gegevens zijn afkomstig uit het Indigirka laagland in noordoost Siberie, ongeveer 70 gr noord, 147 oost. Het gebied is representatief voor de tundra's in het noorden van Siberie
Ik wil toch een off-topicreactie geven, omdat de fout tweemaal in de tekst staat: 'verassing' i.p.v. 'verrassing'.
Niet dodelijk, maar ze leiden erg af.
@Pieter: dank voor oplettendheid. Aangepast!
Professor van Huissteden, ik heb uw stuk nogmaals gelezen, waarvoor dank.
Wat vindt u eigenlijk van het onderzoek van Shakhova et al.?
Quote:
The East Siberian Arctic Shelf is a methane-rich area that encompasses more than 2 million square kilometers of seafloor in the Arctic Ocean. It is more than three times as large as the nearby Siberian wetlands, which have been considered the primary Northern Hemisphere source of atmospheric methane. Shakhova's research results show that the East Siberian Arctic Shelf is already a significant methane source, releasing 7 teragrams of methane yearly, which is as much as is emitted from the rest of the ocean. A teragram is equal to about 1.1 million tons.
"Our concern is that the subsea permafrost has been showing signs of destabilization already," she said. "If it further destabilizes, the methane emissions may not be teragrams, it would be significantly larger."