In de bodem van de meren in het Noordpoolgebied liggen grote hoeveelheden methaan opgeslagen. Als dat vrijkomt, kan dat de opwarming van de Aarde nog verder versnellen. Daar zijn Amerikaanse onderzoekers achter gekomen door fossielen van oude waterplanten te bestuderen.
Meer precies keken ze naar de wax-achtige coating van mossen, die als organische moleculen in het sediment van de meren zijn opgeslagen en die dateren van het vroege tot midden-Holoceen. Dit was een periode van enorme opwarming door langzame veranderingen van de baan van de Aarde zo’n 11.700 tot 4200 jaar geleden. Deze biomarkers – ooit onderdeel van veel voorkomende bruine watermossen – zaten in sedimenten in de bodem van vier meren op Groenland.
Veeg teken
De eerste conclusie: de Groenlandse meren gaven inderdaad grote hoeveelheden methaan af in die periode van opwarming. Een veeg teken voor de toekomst, aangezien methaan nog dertig keer krachtiger is dan CO2.
Op dit moment is nog niet precies duidelijk hoeveel methaan de Arctische meren produceren en hoe de opwarming daar effect op heeft. Maar de nieuwe studie wijst uit dat de stijgende temperaturen potentieel kunnen leiden tot een tot nu toe onderschatte uitstoot van methaan door de meren.
Laatste ijstijd
“De laatste keer dat de meren op Groenland een grote opwarming meemaakten, kwamen we uit de laatste ijstijd. En het duurde wel even voordat de methaancyclus in de meren ook toenam”, vertelt hoofdonderzoeker Jamie McFarlin van Northwestern University. “Maar toen het eenmaal zo ver was, gaven de meren duizenden jaren lang meer methaan af, tot de natuurlijke afkoeling begon aan het eind van het Holoceen. Daaruit blijkt dus dat de methaancyclus in sommige arctische meren afhankelijk is van het klimaat.”
De data tonen aan dat er meer methaan vrijkomt tijdens warme periodes. “Levend op een opwarmende planeet kunnen we naar deze signalen uit het verleden kijken om onze toekomst te helpen voorspellen”, vult onderzoeker Magdalena Osburn aan. “We vermoeden dat dit proces steeds belangrijker wordt in de toekomst van deze meren.”
Methaansporen
De arctische meren zijn een belangrijke natuurlijke bron van methaan, maar hoeveel de methaanproductie exact verandert door de opwarming van de meren is niet volledig in kaart gebracht. Maar omdat het Noordpoolgebied tot de snelst opwarmende regio’s op Aarde behoort, is het belangrijk om de dynamiek tussen stijgende temperaturen en methaanproductie in deze meren beter te begrijpen.
Daarom hebben de onderzoekers nieuwe data verzameld in twee meren, Wax Lips Lake en Trifna Sø, en al bekende data geanalyseerd van twee andere meren, Lake N3 en Pluto Lake. Ze vergeleken de isotopische samenstelling van waterstof van waterplantenwax in het sediment met biomarkers van andere planten op land. De isotopische samenstelling van de biomarkers van waterplanten onthulden methaansporen tijdens het vroege tot Midden-Holoceen op de meeste plaatsen.
Methaanetende bacteriën
Omdat deze planten ook methaan absorberen, houden ze mogelijk een deel van het methaan tegen, voordat het in de atmosfeer belandt. “In de meren in onze studie werd een deel van het methaan opgenomen door de mossen die in de meren groeien, vermoedelijk door een symbiotische relatie met een bacterie die methaan eet”, legt McFarlin uit. “We weten nog niet hoeveel methaan werd geproduceerd en hoeveel werd geconsumeerd in die tijd, dus hoeveel er per saldo in de atmosfeer terechtkomt, blijft onduidelijk. Waarschijnlijk is er echter maar een klein aantal mossoorten dat methaan opneemt, dus niet alle meren zullen dezelfde dynamiek hebben.”
Dat beaamt ook onderzoeker Yarrow Axford. “Enorme delen van het Noordpoolgebied zijn bedekt met meren. Niet elk meer heeft mossen die methaan opnemen, maar onze studie toont ook aan dat grote delen van de Arctische meren kwetsbaar zijn voor klimaatverandering wat betreft de methaancyclus, of er nu mossen zijn of niet. Dit is daarom nóg een manier waarop de snelle opwarming van het Noordpoolgebied effect kan hebben op het wereldwijde klimaat.”
