Het vrijkomen van methaan in het Noordpoolgebied kan voor grote problemen gaan zorgen. Door de opwarming in de regio ontstaat een feedbackloop die de klimaatverandering nog verder versnelt.
Daarover schrijven onderzoekers in Nature. “Methaan is een zeer krachtig broeikasgas dat we dringend moeten aanpakken”, zegt onderzoeker Xin (Lindsay) Lan, klimaatwetenschapper aan CU Boulder. “Onze studie toont aan dat een aanzienlijk deel van de recente stijging van methaan in de atmosfeer afkomstig is van natuurlijke bronnen die worden gestimuleerd door klimaatverandering. Onze inspanningen om emissies te verminderen moeten dus agressiever zijn.”
Goed voor kwart van de opwarming
Methaan is na kooldioxide het meest voorkomende door de mens geproduceerde broeikasgas. Maar een gelijke hoeveelheid methaan houdt ongeveer dertig keer meer warmte vast dan CO2 over een periode van honderd jaar. Methaan is dan ook verantwoordelijk voor ongeveer een kwart van de opwarming van de aarde sinds de industriële revolutie.
Lan en haar collega’s hebben het afgelopen decennium de methaanconcentraties in de atmosfeer gevolgd in het Global Monitoring Laboratory in Boulder bij de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Ze zagen een snelle stijging van het methaangehalte in de atmosfeer. Eerdere onderzoeken hebben aangetoond dat de productie van fossiele brandstoffen verantwoordelijk is voor 30 procent van de wereldwijde methaanuitstoot. Maar daarnaast zagen de Amerikaanse onderzoekers sinds 2007 een gestage toename van de uitstoot door microbiële bronnen.
Deze microben, met name een groep die bekendstaat als archaea, produceren methaan als bijproduct van hun metabolisme in onder meer wetlands, stortplaatsen en het spijsverteringsstelsel van vee. Samen dragen microbiële emissies bij aan bijna de helft van de wereldwijde methaanuitstoot, maar het blijft onduidelijk welke specifieke bronnen deze toename veroorzaken.
Meer wetlands is meer methaan
“Hoewel methaantrends op lange termijn belangrijk zijn om te onderzoeken, moeten we ook kijken naar seizoensgebonden variaties om te begrijpen hoe individuele bronnen veranderen en hoe de natuurlijke mechanismen die methaan uit de atmosfeer verwijderen zich ontwikkelen”, aldus Lan.
Om daar een duidelijker beeld van te krijgen, analyseerden Lan en haar team de seizoensgebonden schommelingen in het methaangehalte in de atmosfeer gedurende de afgelopen vier decennia. Ze ontdekten dat de seizoensamplitude van methaan – het verschil tussen de piek en het laagste methaanniveau binnen een jaar – is afgenomen in noordelijke gebieden op grote hoogte, waaronder het Noordpoolgebied.
Met behulp van computermodellen toonde het team aan dat deze trend sinds de jaren 80 grotendeels het gevolg is van de gestegen methaanemissies uit wetlands. Door de toegenomen neerslag in het Noordpoolgebied zijn de wetlands in de regio tijdens de warmere maanden met 25 procent gegroeid. En door de stijgende temperaturen is ook een deel van de permafrost in de zomer gesmolten.
De gesmolten, drassige bodem biedt de ideale omstandigheden voor archaea om te gedijen. Dat veroorzaakt een hogere methaanuitstoot die op zijn beurt de opwarming weer verder kan versnellen.
Indirect bewijs voor feedbackloop
Wetenschappers waarschuwen al langer voor dergelijke feedbackloops. De nieuwe studie komt nu met extra bewijs dat natuurlijke methaanemissies nu al reageren op een opwarmend klimaat. “Deze studie, samen met een paar eerdere studies, heeft indirect bewijs geleverd voor mogelijke klimaatfeedbackloops met betrekking tot methaanemissies, die buiten ons vermogen liggen om direct te controleren”, aldus Lan.
De sterke toename van methaan in de atmosfeer en de terugkoppelingseffecten op het klimaat sinds 2007 doen denken aan de meest extreme periodes van opwarming die de aarde heeft gekend, toen er bijvoorbeeld een einde kwam aan de ijstijden. “Onze hoop is dat we door een snelle vermindering van de uitstoot kunnen voorkomen dat we een ernstigere en abrupte klimaatfeedbackloop veroorzaken die tot catastrofale gebeurtenissen kan leiden”, stelt Lan.
Ze voegt nog toe: “De permafrost op aarde houdt op dit moment minstens twee keer zoveel koolstof vast als er in de atmosfeer zit. Als de opwarming in de toekomst op grote schaal permafrost laat ontdooien en die koolstof vrijkomt, kan dat onomkeerbare veranderingen in het klimaat van de aarde veroorzaken. We moeten de feedbackloop aanpakken voordat we dat omslagpunt bereiken.”
