Gashydraten in de zeebodem smelten lang zo snel niet

Aardgas dat diep in de zeebodem ligt opgesloten in ijsachtige kristallen kan niet de oorzaak zijn geweest van plotselinge toenames in de aardgasconcentratie in de atmosfeer gedurende de afgelopen twee miljoen jaar. Tot die conclusie komt de Amerikaanse geoloog Todd Sowers van Pennsylvania State University op basis van een analyse van de samenstelling van het aardgas (methaan) in luchtbelletjes in een boorkern uit het Groenlandse ijs (Science, 10 februari). Inzicht in de oorzaken van de stijgende concentratie van methaan in de atmosfeer is belangrijk, omdat deze stijging samenvalt met een toename in de temperatuur aan het aardoppervlak - methaan is een sterk broeikasgas.

Glacioloog verwijdert een boorkern uit poolijs.Methaan in luchtinsluitsels geeft inzicht in de herkomst van methaan in vroegere atmosferen. foto afp Photo taken in 1993 shows a glaciologist removing a core ice to study the chemical make-up of its body dating back to 1840, and to provide the first long-term record of sustained decline in Antarctic ice, in Law Dome Camp, Antartica. Australian researchers reported, 14 November 2003, a significant and steady reduction in Antarctic sea ice over the past 50 years in a development with implications for our understanding of global climate change. AFP PHOTO/Vin MORGAN AFP

Diep onder de bodem van de oceanen bevinden zich op sommige plaatsen uitgestrekte velden van gashydraten, ijsachtige verbindingen van water en methaan. Ze ontstaan als watermoleculen onder hoge druk en bij lage temperatuur kooiachtige structuren vormen, waar andere moleculen zoals methaan zich in kunnen nestelen. Het aardgas in deze afzettingen is voor een deel afkomstig van bacteriën, die (onder de zeebodem) leven van organisch materiaal. Niet voor niets zijn de vindplaatsen van hydraten vaak aan de randen van continenten, waar in voedselrijk water van tenminste een paar honderd meter diep al vele duizenden jaren een regen van organisch afval de modder in zakt. Een ander deel van het methaan in hydraten vindt zijn oorsprong in het kraken van olie in de bodem bij hoge temperatuur, waarbij deze uiteenvalt in kleinere moleculen.

Toen aan het eind van de laatste IJstijd (circa tienduizend jaar geleden) de gletsjers begonnen te smelten, nam de methaanconcentratie snel toe. Sowers heeft nu de hypothese getest of die toename het gevolg kan zijn geweest van het smelten van gashydraten. Daartoe analyseerde hij de samenstelling van het methaan in luchtinsluitsels in een ijsboorkern uit Groenland. Hij bepaalde de verhouding tussen 'zware' (D van deuterium) en gewone (H) waterstofatomen in methaanmoleculen. Daaraan valt de oorsprong van het methaan af te lezen: methaan in gashydraten heeft door zijn karakteristieke ontstaansgeschiedenis een duidelijke andere D/H-verhouding dan methaan dat afkomstig is uit aardgasvelden of gevormd wordt tijdens rottingsprocessen aan het aardoppervlak. Uit de analyse van de gasbelletjes bleek dat de betreffende verhouding afneemt tijdens een methaanpiek in de atmosfeer, terwijl een toename zou worden verwacht indien het methaan afkomstig was van gashydraten.

Dat wijst erop dat deze gashydraten veel stabieler zijn dan tot nu toe werd aangenomen.

Rob van den Berg