Oeroude blubber beïnvloedt klimaat

In het noordoosten van Rusland, vlakbij de Noordelijke IJszee, ligt Cherskiy, een klein dorpje aan de Kolyma rivier. Het kan er ijskoud zijn, maar ook zonnig en 25 graden. Daar, in een klein onderzoeksstation op de toendra, doet aardwetenschapper Jorien Vonk deze zomer opnieuw onderzoek naar het ontdooien van yedoma, een bijzonder soort permafrost.

Wat moeten we ons voorstellen bij yedoma?
“Yedoma is een soort oerpermafrost, dat gevormd is toen er nog mammoeten in Siberië rondliepen. Deze soort permafrost bevat bijzonder veel koolstof en zit dan ook vol grote stukken, zoals mammoettanden, bizonkaken en heel veel plantenmateriaal. Evenveel als wanneer je alle levende wezens op aarde samen zou nemen, ze zou vermalen en in het ijs zou stoppen. Daarnaast bevat de yedoma veel ijs, 50 tot 70 procent is puur ijs. Dat is niet mooi, wit, waterijs, maar grillig gevormd bevroren modderwater, we noemen het ook wel ijswiggen.” Vonk wijst op een poster aan de muur van haar kamer in de Universiteit Utrecht: “kijk, je ziet hier de klif, de yedomamodder is allemaal ontdooid en eraf gerold, wat over is gebleven lijken krijtrotsen, maar is gewoon ijs. Dat maakt het heel kwetsbaar, door het dooien verliest de hele klif zijn structuur. En dat is onomkeerbaar.”

Vandaar dat het zo’n interessant onderzoeksgebied is voor klimaatwetenschappers.

“Ja, maar je moet natuurlijk tientallen metingen doen om goed vast te stellen hoe snel de veranderingen optreden. Door luchttemperatuurmetingen zien we dat het hele gebied opwarmt en we kunnen nu al zien dat de bovenlaag van de permafrost warmer wordt. Omdat het gebied bijzonder veel koolstof bevat, is het gevaar dat die hoeveelheden in de atmosfeer terecht komen als de yedoma ontdooit en afbreekt. Dat levert extra broeikasgassen op.”

Uitzicht vanaf het onderzoeksstation over het glooiende landschap. Foto: Jorien Vonk

In hoeverre kunnen planten die in het ontdooide gebied gaan groeien compenseren voor de hoeveelheid koolstof die vrijkomt?

“Vegetatie moet zeker in de modellen worden meegenomen. Struiken kunnen relatief veel CO2 fixeren. Maar het is heel moeilijk te voorspellen hoeveel precies. Daarnaast duurt het zeker wel een paar jaar voordat je daar iets aan hebt, terwijl de kusterosie heel snel gaat. Daar valt dus waarschijnlijk niet voor te compenseren. We zien steeds meer meertjes ontstaan en de rivierbank trekt zich een paar meter per jaar terug.”

Hoe ga je straks dan meten hoeveel koolstof er precies vrijkomt?

“In Siberië ligt vrij veel yedoma, maar wij gaan meestal naar een plek waar het over een lengte van tien kilometer langs de Kolyma rivieroevers blootligt. De afgelopen jaren hebben we gekeken naar de modderstroompjes die van de yedomakliffen af de Kolyma rivier in stromen. Daarnaast maten we hoe snel de vrijgekomen koolstof in broeikasgas wordt omgezet. Deze zomer gaan we voor het eerst het hele seizoen, in voorgaande jaren gingen we alleen in de maand juli. Door het hele seizoen te gaan krijgen we een beter beeld – waarschijnlijk dooit het bijvoorbeeld sneller in augustus en september, als de zomer al een tijdje bezig is. Als we voor een klein gebied weten hoeveel koolstof er in de bodem zit, hoeveel er vrij komt en hoeveel gas dat oplevert, kunnen we ook beter schattingen maken voor het hele gebied. Er zijn deze zomer verschillende teams aan het werk; wetenschappers die gaten in de bodem boren en daar buizen in zetten om temperatuurveranderingen in de permafrost te meten, maar ook wetenschappers die bekijken hoe de vegetatie verandert. Dat maakt het Polaris Project zo’n leuk project.”

 

Wetenschappers meten de yedoma modderstroompjes als ze van de klif de Kolyma Rivier instromen. Foto: Jorien Vonk

Een deel van de koolstof die vrijkomt wordt CO2, een deel methaan. Is het bekend hoe die verhouding is?

Dat is een goede vraag, ik weet niet of daar precieze nummers van bekend zijn. Er wordt in elk geval veel meer CO2 uitgestoten dan methaan. Maar methaan wordt onder andere omstandigheden gevormd en is een veel sterker broeikasgas, zo’n 20 keer sterker dan CO2. Aan de hand van het soort landschap kun je wel redelijk voorspellen of er methaan of CO2 gevormd gaat worden. Wanneer er water ontstaat dat niet weg kan stromen heb je de ideale omstandigheden om methaan te vormen. Maar het is tijdelijk, want na een paar jaar in de atmosfeer wordt methaan weer omgezet in CO2.”

Zijn er behalve de vrijomende broeikasgassen nog andere milieugevolgen voor de ontdooiende permafrost?

“Ja, zeker. De Russen bouwen namelijk van alles op permafrost, het is een prachtige, loeiharde, betonachtige structuur. Er zijn bijvoorbeeld duizenden kilometers oliepijpleidingen die boven op de permafrost gebouwd zijn en nu kunnen scheuren of verzakken. Tegenwoordig bouwen ze wel beter. De palen van een huis worden dieper de permafrost in gedrild en ze zorgen ervoor dat er altijd lucht tussen de grond en het huis door kan stromen, zodat de grond goed af kan koelen in de winter en niet teveel opwarmt in de zomer.”

Jorien op Shuchi lake. Ook Siberië heeft warme zomers. Foto: Jorien Vonk

Wat maakt het werk, naast de verschillende teams die er werken, zo bijzonder?

“Deels is dat door de mensen die er wonen, maar ook doordat het een plek is waar bijna nooit mensen van buitenaf komen. Het is er prachtig. Het onderzoeksstation ligt op de grens van de taiga en de toendra, een heel mooi landschap. Je ziet alles in de zomer veranderen, niet per se door het klimaat maar ook omdat de seizoenen gewoon erg sterk zijn. In de winter ligt het er potdicht vol sneeuw en ijs, maar in de zomer breekt binnen een paar weken de hele rivier open en kan het zomaar 25 graden zijn. Die veranderingen maken het een interessant systeem. Het is heel bijzonder om daar onderzoek te mogen doen. De laboratoria zijn een paar houten hutjes en iedereen woont, werkt en slaapt op hetzelfde onderzoeksstationnetje. We hebben een paar bootjes waarmee we de rivieren en meren op kunnen. Daarmee nemen we monsters die we in het lab onderzoeken. Je moet er roeien met de riemen die je hebt, want het lab is vrij simpel. Hier in Nederland zijn de laboratoria wel wat fancier, maar dat is dan ook niet midden op de taiga!

Studenten aan het het werk in het Siberische lab op het onderzoeksstation. Foto: Jorien Vonk

Je onderzoek is deel van het Polaris Project, kun je daar wat meer over vertellen?

“Het is een groot project dat in 2008 is opgezet door Robert Max Holmes, een Amerikaansehydroloog en biochemicus. Het is uniek omdat er ook ieder jaar jonge studenten mee gaan, educatie vormt een belangrijk aspect. Dat is geweldig, sommige van de studenten zijn nog nooit buiten hun staat in Amerika geweest, en voor hen is dit dus een enorme ervaring. Na een landing in Moskou vliegen we door naar Jakoetsk en vanuit daar met een klein propellervliegtuigje naar Cherskiy. Daar landen we op een hele korte, hobbelige, ongeplaveide landingsbaan omringd met vliegtuigwrakken. Naast mijn eigen veldwerk begeleid ik dus ook studenten. In de toekomst wil ik dat in Utrecht ook wel meer doen; ik zou graag een eigen groep hebben zodat we samen ideeën kunnen bedenken en uitvoeren.”

Dit artikel verscheen 7 juni 2013 op Kennislink.nl

Print Friendly