Smeltwater van de gletsjers van Spitsbergen bevat methaan dat al miljoenen jaren opgesloten zit in gesteente onder het ijs. Via gletsjerrivieren kan dit krachtige broeikasgas vervolgens de atmosfeer bereiken. En naarmate het noordpoolgebied verder opwarmt, neemt de uitstoot toe.
Dat blijkt uit nieuw onderzoek waarvoor 148 watermonsters zijn verzameld uit negentien rivieren die door gletsjers in centraal Spitsbergen worden gevoed. Daarmee is het de uitgebreidste inventarisatie tot nu toe van methaan in smeltwater in deze regio. In elke onderzochte rivier troffen de wetenschappers meer methaan aan dan op basis van contact met de atmosfeer viel te verwachten. Op sommige plekken lag de concentratie zelfs 425 keer zo hoog.
Miljoenen jaren oud methaan
Waar komt al dat methaan vandaan? Onder gletsjers op Groenland is eerder vastgesteld dat micro-organismen methaan kunnen produceren. Op Spitsbergen blijkt iets anders aan de hand. Grote delen van de eilandengroep bevatten oude schalielagen die rijk zijn aan organische koolstof. Door miljoenen jaren van hitte en druk kan dat materiaal worden omgezet in methaan en andere gassen. Analyse van de koolstof in het methaan wees in die richting. In sommige monsters werden daarnaast verwante gassen zoals ethaan en propaan aangetroffen, wat de geologische oorsprong verder bevestigde.
Het smeltwater vervoert vervolgens al die gassen. “Deze gletsjers smelten voornamelijk aan het oppervlak”, legt hoofdauteur Gabrielle Kleber uit. “Maar dit smeltwater vindt via spleten en gaten zijn weg naar de onderkant van de gletsjers. Dit betekent dat het in contact komt met het gesteente eronder en waar die gesteenten oud gas bevatten, kan het water methaan naar de rivieren spoelen.”
De hoogste methaanconcentraties werden gevonden bij gletsjers die op gesteente met schalie rusten. Toch bepaalt de ondergrond niet in zijn eentje hoeveel methaan uiteindelijk wordt meegenomen. Ook de toestand van de gletsjerbodem speelt een belangrijke rol. Gletsjers met een ontdooide, natte en actieve bodem nemen veel gemakkelijker methaan op. Als een gletsjer aan de ondergrond vastgevroren zit, is het contact met het gesteente veel beperkter, zelfs als daar veel methaan zit.
Leestip: Feedbackloop in actie: door opwarming wordt Noordpool natter waardoor er meer methaan vrijkomt
Onder het ijs kijken
Om die invloed beter te begrijpen, werden chemische analyses van de rivieren gecombineerd met grondradaronderzoek. Daarmee konden de omstandigheden in de gletsjers in kaart worden gebracht en was zichtbaar welk deel van de bodem ontdooid was en water kon transporteren.
“De temperatuur aan de basis van gletsjers is een belangrijk stukje van de puzzel”, zegt medeauteur Leonard Magerl. “We ontdekten dat de grootste methaanuitstoot plaatsvond waar de juiste gesteenten en de juiste gletsjeromstandigheden samenkwamen. Dit inzicht kan helpen om de uitstoot uit andere met ijs bedekte gebieden te schatten.”
Waarschijnlijk vervoeren de op land eindigende gletsjers op Spitsbergen jaarlijks ongeveer 182 tot 368 ton methaan via hun smeltwater. Dat komt boven op eerdere, veel hogere schattingen van methaan dat vrijkomt uit grondwaterbronnen vóór de gletsjers.
Een natuurlijke terugkoppeling
De hoeveelheden vallen overigens in het niet bij de menselijke methaanuitstoot. Toch kan het proces belangrijker worden als het klimaat verder opwarmt. “De hoeveelheden die hier worden gerapporteerd zijn klein vergeleken met door mensen veroorzaakte uitstoot uit fossiele brandstoffen, landbouw en afval”, zegt Kleber. “Maar ze zijn belangrijk omdat ze een natuurlijke terugkoppeling blootleggen die niet beperkt is tot Spitsbergen en die kan groeien naarmate het noordpoolgebied opwarmt.”
Als gletsjers dunner worden en zich terugtrekken, kan meer smeltwater de bodem bereiken en in contact komen met gesteente, sediment en grondwater. Daardoor kan op sommige plaatsen meer methaan worden meegevoerd.
Maar opwarming betekent niet automatisch dat iedere gletsjer steeds meer methaan gaat uitstoten. Sommige gletsjers op Spitsbergen worden tijdens het krimpen kouder aan hun basis. Vriest een gletsjer daar vast aan de ondergrond, dan kan de afvoer van methaan via rivieren onder het ijs afnemen. “Onze resultaten laten zien dat toekomstige methaanuitstoot zal afhangen van zowel de geologie als veranderingen van gletsjers”, aldus Kleber. “Dat maakt het belangrijk om te weten wat er onder het ijs ligt en niet alleen hoe snel het ijs smelt.”
Het verschijnsel geldt niet alleen voor Spitsbergen. Vergelijkbare omstandigheden komen voor in andere gebieden waar gletsjers bovenop organisch rijke gesteenten of sedimenten liggen, waaronder grote delen van het noordpoolgebied, de Himalaya en Antarctica.
Wil je niets van Scientias missen? Voeg Scientias toe als voorkeursbron op Google dan zie je al onze verhalen!
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
