Smeltend permafrost kan wel eens de doos van Pandora blijken te zijn.

Door de opwarming van de aarde ontdooit de permafrost: de voorheen permanent bevroren bodem die we vooral kennen uit het Arctisch gebied. En dat is een probleem. Want die bevroren bodem herbergt dood plantenmateriaal dat door de lage temperaturen nooit is afgebroken. Zodra de permafrost smelt, wordt de ontbinding van de plantenmaterialen – die soms honderden of zelfs duizenden jaren in die bevroren bodem geconserveerd zijn – alsnog ingezet. En daarbij komt ook de koolstof die zij bij leven hebben opgenomen, weer vrij. En dat draagt vervolgens weer bij aan de opwarming van de aarde.

Zorgelijk
Het is een vrij bekend verhaal en absoluut reden tot zorg. Maar er zijn nog veel meer redenen om het ontdooien van permafrost met zorg te aanschouwen, zo schrijven onderzoekers in het blad Nature Climate Change. Want de smeltende permafrost kan naast broeikasgassen ook ons nog onbekende en potentieel gevaarlijke microben en virussen prijsgeven. En zelfs het vrijkomen van kernafval behoort tot de mogelijkheden.

Kernafval
“Er wordt veel gesproken over het feit dat ontdooiend permafrost leidt tot het vrijkomen van koolstof,” stelt Kimberley Miner, klimaatwetenschapper bij NASA’s Jet Propulsion Laboratory en eerste auteur van de review in Nature Climate Change. “Maar er is weinig aandacht voor alles wat mensen in permafrost hebben gestopt en wat nu – doordat de permafrost ontdooit – weer vrij kan komen.” Kernafval is daar een goed voorbeeld van. “Tijdens de Koude Oorlog is permafrost gebruikt voor de opslag van kernafval. En een deel van dat afval ligt daar nog steeds.” Gevreesd wordt dat het afsmelten van permafrost ertoe kan leiden dat het kernafval weer aan het oppervlak komt. “Dat is heel zorgwekkend, omdat kernafval lang stand kan houden en grote effecten op de lokale omgeving kan hebben.”

Zware metalen
Maar kernafval is niet het enige wat door ons toedoen in permafrost is beland. Zo wijzen de onderzoekers er ook op dat in het Arctisch gebied decennialang is gemijnd. Daarbij vrijgekomen mijnafval is rijk aan giftige zware metalen zoals nikkel, cadmium en arseen en op verschillende plaatsen deel uit gaan maken van de bevroren bodem. Het vrijkomen van deze zware metalen kan Arctische soorten en de ecosystemen waar ze deel van uitmaken verder onder druk zetten.

Virussen en bacteriën
Behalve de materialen die wij eigenhandig in de permafrost hebben gestopt, herbergt deze ook nog natuurlijke verschijnselen die onderzoekers zorgen baren. Zoals bijvoorbeeld ons nog onbekende virussen. Steekproeven wijzen uit dat die ruimschoots in permafrost voorhanden zijn. Zo hebben wetenschappers recent in 197 monsters verzameld in Zweeds permafrost 1907 nog niet eerder beschreven viruspopulaties aangetroffen. En meer dan 58 procent van die onbekende virussen was nog steeds actief. Onderzoeken naar bacteriën in permafrost schetsen een vergelijkbaar beeld. En al die nu nog in de permafrost opgesloten onbekende virussen en bacteriën kunnen vrijkomen als de permafrost ontdooit en Arctische ecosystemen – die door de snelle opwarming van het gebied toch al onder druk staan – verder ontwrichten.

Gevaar voor mensen?
In theorie zouden de virussen en bacteriën die uit de permafrost weten te ontsnappen natuurlijk ook een gevaar voor mensen kunnen vormen. Maar op dit moment achten onderzoekers de kans dat een mens geïnfecteerd wordt door zo’n virus of bacterie klein. “Dat heeft simpelweg te maken met het feit dat er niet zoveel mensen leven in de gebieden waar permafrost te vinden is,” legt Miner uit.

Er zijn in het verleden wel concrete zorgen geweest over ziekteverwekkers die in permafrost huizen en door het afsmelten daarvan vrij kunnen komen. Zo liggen in permafrost ook slachtoffers van het pokkenvirus begraven. En het ontdooien van permafrost nabij zo’n begraafplaats wakkerde een paar jaar geleden de angst aan dat het dodelijke virus vanuit de permafrost een comeback zou maken. Tot op heden lijkt die angst ongegrond; de in de permafrost teruggevonden pokkenvirusdeeltjes zijn gefragmenteerd en dus niet in staat om mensen te infecteren.

De grootste zorgen zijn er dan ook over de potentiële impact die de virussen en microben op ecosystemen hebben. “In ecosystemen hangt alles met elkaar samen,” benadrukt Miner. “En zo kan de introductie van een kleine microbe zelfs consequenties hebben voor grote ijsberen.”

Veel is onzeker of zelfs onbekend
Aan welke consequenties we dan moeten denken, is koffiedik kijken. Dat komt natuurlijk vooral doordat we het grootste deel van de microben en virussen in het ijs niet kennen. Wat ook niet helpt, is dat we er nog niet eerder getuige van zijn geweest dat permafrost zo snel en op zo’n grote schaal ontdooit. “Met behulp van modellen kunnen we wel grip proberen te krijgen op de gevolgen die het vrijkomen van bepaalde microben op korte termijn heeft. Maar als we het over de lange termijn hebben, dan is het toch vooral een kwestie van ‘wait and see‘ (afwachten en zien wat er gebeurt).” Hetzelfde geldt voor de gevolgen die uit de ontdooiende permafrost ‘lekkend’ kernafval of zware metalen hebben. “Er is zoveel dat we niet weten.”

Doel
En dat is ook de reden geweest voor Miner en collega’s om in Nature Climate Change aandacht te vragen voor alle andere mogelijke consequenties die het ontdooien van permafrost kan hebben. “We zijn hiervoor in de gepubliceerde literatuur gedoken met als doel alles waar tot op heden eigenlijk nog geen aandacht voor is geweest op één plaats samen te brengen.” Het resulteert in een weinig rooskleurige review waarin ontdooiend permafrost zich lijkt te ontpoppen als een heuse doos van Pandora. “We hopen dat het artikel andere wetenschappers stimuleert om hier meer onderzoek naar te doen,” vertelt Miner. Want er zijn nog veel onbeantwoorde vragen.

Wat temidden van alle onzekerheid vaststaat, is dat die Arctische doos van Pandora al op een kier staat. En op tal van plekken in het Arctisch gebied vangen we reeds een glimp op van wat deze voor ons in petto heeft. “Vaststaat dat het ontdooien van permafrost negatieve gevolgen heeft voor de natuur en mensen,” benadrukt Miner. Sommige daarvan – zoals het vrijkomen van broeikasgassen die de klimaatproblematiek verder vergroten – zijn ons bekend. Anderen zitten – samen met hun geheimen – letterlijk nog in de permafrost opgesloten. En als het aan de beroepshalve normaliter toch altijd zeer nieuwsgierige wetenschappers ligt, blijven ze daar. “Onze allerbeste optie is het beperken van de opwarming en het behouden van de permafrost.”