Peuren in de dooiende permafrost

Het gaat langzamer dan gedacht, maar er komt steeds meer CO2 uit de toendra’s vrij.

Jorien Vonk, hier in de botanische tuin van de Universiteit Utrecht, reisde de Siberische kust af om te onderzoeken hoe die ontdooit. Foto Merlijn Doomernik

Is ze niet bang, of ongerust? Jorien Vonk (37) krijgt die vraag vaak als ze weer een reis voorbereidt naar de noordelijke poolstreken. „Mensen denken dat ik een tikkende tijdbom opzoek”, zegt Vonk. Sinds 2008 gaat ze er elk jaar naar toe, in de zomer. Meestal meer dan een maand. Vonk bestudeert in Siberië, Alaska en Canada het vrijkomen van organisch materiaal uit dooiende permafrost, een proces dat broeikasgassen oplevert. Ze richt zich op riviergebieden en kustzeeën. „Het idee leeft dat de ontdooiende permafrost opeens gigantische hoeveelheden broeikasgas zal uitstoten en het klimaat abrupt en sterk opwarmt”, zegt Vonk op haar werkkamer aan de Universiteit Utrecht.

Zo is het dus niet. Gisteren schreef ze met 16 internationale collega’s een overzichtsartikel in het tijdschrift Nature, met de laatste inzichten. De strekking: ja, permafrost dooit. Maar nee, het vrijkomen van broeikasgassen zal niet zo abrupt gaan als soms gesuggereerd. Het gaat geleidelijk. En er komen jaarlijks veel minder broeikasgassen bij vrij, vergeleken met wat er nu in de atmosfeer komt door het verbranden van fossiele brandstoffen.

Ben je niet bang dat mensen nu denken: oh, het loopt wel los met die permafrost, we hoeven niet zo nodig maatregelen te nemen tegen klimaatopwarming?

„We zeggen helemaal niet dat het losloopt! Als het klimaat blijft opwarmen zoals nu, zal de permafrost verder ontdooien en zal de bodem daar steeds meer broeikasgassen uitstoten. Dit proces is onomkeerbaar en kan zichzelf ook versterken. Het zal de opwarming een extra duwtje in de rug geven, wat de dooi weer versnelt. Alleen, dat proces gaat langzaam. Het duurt eeuwen. Het is niet de gevreesde koolstofbom.”

Hoe leidt het ontdooien van de permafrost tot de uitstoot van broeikasgassen?

„Als de bodem ontdooit worden de micro-organismen actiever. IJs wordt water, en dat gebruiken ze om te leven. Net als koolstof. Ze stoten daarbij broeikasgassen uit, kooldioxide of methaan. Het koolstof in de bodem zit in restanten van vroeger leven: planten, diertjes, ingevroren veen. Officieel heet een bodem permafrost als hij meer dan twee opeenvolgende jaren permanent bevroren is. Maar veel van de permafrost waar wij het nu over hebben is al sinds duizenden tot tienduizenden jaren ononderbroken bevroren.”

Verdwijnt er alleen koolstof uit de bodem, of is er ook nog sprake van opslag?

„Op de noordelijke toendra’s en taiga’s heb je uitgestrekte gebieden waar in de zomer planten en bomen groeien. Mossen, grassen, zegges, dwergstruikjes. Ze halen CO2 uit de lucht. In de herfst gaat veel dood of verliest blad. Het wordt omgezet tot organisch materiaal. Netto is de toendra nog steeds een zogeheten sink van koolstof: er is meer opslag dan uitstoot. Maar door het ontdooien van de permafrost verandert de balans. Volgens sommige onderzoekers is het omslagpunt nabij.”

Wat heb je in je onderzoek zien gebeuren aan de zeekusten?

„In 2008 maakte ik m’n eerste reis. Ik deed toen promotieonderzoek. Met een team gingen we op een schip de Siberische kustlijn af, meer dan 5.000 kilometer. Je moet je voorstellen dat de oevers soms wanden zijn van een meter of dertig hoog. Je ziet het ijs erin glimmen. Als je op de oever staat ruik je de millennia oude modder. Het is muf, veenachtig. De muggen zoemen om je hoofd. Als het daar ontdooit kan dat vrij catastrofale, maar esthetisch prachtige landschapsinstortingen geven. Je moet natuurlijk wel goed uitkijken als je hier monsters neemt.”

Klinkt als een mooie reis.

„Het was, subtiel uitgedrukt, de minst prettige tot nog toe. We zaten op een betrekkelijk klein Russisch schip, de Yakov Smirnitsky. Het stormde die reis veel, en ik heb binnen no time last van zeeziekte. Het eten was bar slecht, er was te weinig, en het was niet vers. De meesten vielen kilo’s af. In de vissoep zaten voornamelijk botjes. Zelfs in de op het schip gebakken cake zaten soms botjes. Maar we zijn wel overal geweest waar we wilden komen. In die zin was het een succesvolle trip.”

Wat heeft het opgeleverd?

„We weten inmiddels dat de kusten in Oost-Siberië en Alaska nu sneller afkalven dan zo’n vijftig jaar geleden. Op satellietbeelden zie je vanaf de Siberische kust enorme modderpluimen de zee in lopen. Door met een soort buis in de zeebodem te boren haal je kernen naar boven. Je kunt met metingen bepalen hoe oud de modder is. Daaruit leid je af hoeveel sediment er jaarlijks wordt afgezet.

„De volgende vraag is wat er met al het organisch materiaal in de modder gebeurt als het op de zeebodem komt. We denken nu dat er in het bovenste modderlaagje nog wel sprake is van snelle omzetting door micro-organismen. Kom je dieper in de bodem dan blijkt veel van het organisch materiaal te blijven liggen en helemaal niet te worden gebruikt. Of heel geleidelijk. Wat past bij het beeld dat we gisteren in het Nature-artikel hebben geschetst.”

Je bestudeert ook rivierstelsels. Wat komt daar uit?

„In de delta van de Mackenzie-rivier in Canada stikt het van de meertjes. Het is geen permafrost, maar het gebied wat verder weg wel. Aan het eind van de lente treedt de rivier als gevolg van het vele smeltwater buiten zijn oevers en sleept hij omliggende bodem mee naar beneden, naar de meertjes. Maar ik zie daar nog geen organisch materiaal bij van permafrost.”

Hoe ervaar je de jaarlijkse poolreis?

„In de eerste week kun je je leven aan boord nog wel relateren aan je leven thuis. Maar gaandeweg kom je geestelijk in een bubbel. Het nieuws bereikt je niet, er is geen e-mail, geen contact met het thuisfront. Je zit veilig, afgebakend, met dezelfde mensen in dezelfde dagelijkse routine. Je eet drie keer per dag, je stapt elke dag op de hardloopband, je hoeft niet na te denken wat je aantrekt want dat is altijd lang wollen ondergoed en een warme overall. Je slaapt weinig en onregelmatig. Je werkt vier uur op, vier uur af. Je ziet de mooiste landschappen. En ijsberen. Soms kleurt het water oranje of geel van de ijsalgen. Van de zomer mag ik weer.”