Nieuws

Permafrost dooit nog sneller door extreme zomerse buien

Gepubliceerd op
23 maart 2022

De opwarming van Arctische gebieden was in de afgelopen vijftig jaar drie keer sterker dan de gemiddelde opwarming van de aarde. Hierdoor ontdooit het permafrost: de permanent bevroren grond in het Noordpoolgebied. Uit nieuw onderzoek, gepubliceerd in Nature Communications, blijkt dat extreme zomerse regenbuien dit proces versnellen. Omdat extreme regenbuien steeds vaker voorkomen in een warmer klimaat, kan permafrost nog sneller ontdooien dan door de stijgende temperaturen alleen al.

Permafrost is de fundering van Arctische ecosystemen en nederzettingen. Ontdooit de permafrost, dan verliest de grond zijn draagkracht. Daarnaast wordt organisch koolstof, dat in de bevroren bodem ligt opgeslagen, vatbaar voor afbraak tot broeikasgassen zoals CO2 en methaan die bijdragen aan de opwarming van de aarde. Hiermee is het vrijkomen van broeikasgassen door dooi van permafrost een zogenaamde ‘positieve feedback loop’, een zichzelf versterkend proces.

Naast de temperatuur, neemt ook de neerslag in Arctische gebieden toe. In de winter heeft dit negatieve gevolgen voor de permafrost. Een dikkere sneeuwlaag in de winter heeft een isolerende werking en beschermt de permafrost tegen extreem koude lucht, waardoor deze minder afkoelt. Maar over het effect van neerslag in de zomer was nog weinig bekend.

Regenexperiment

Met behulp van een irrigatie-experiment op de Noordoost Siberische toendra, brachten onderzoekers van de leerstoelgroep Plantenecologie & Natuurbeheer van WUR, de effecten van extreme zomerneerslag op de permafrost in kaart. Promovendus Rúna Magnússon selecteerde 20 meetlocaties waarvan ze de helft met sproeiers van extra water voorzag. Hiermee simuleerde ze één enkele, extreem natte zomer. De meetlocaties zijn vervolgens meerdere jaren gemonitord op dooidiepte van de permafrost en andere bodem- en vegetatiekenmerken.

Met een motorpomp en sproeiers simuleerden onderzoekers van de Plantenecologie & Natuurbeheer groep het effect van extreme zomerbuien op het Siberische toendra-ecosysteem. Foto: Rúna Magnússon
Met een motorpomp en sproeiers simuleerden onderzoekers van de Plantenecologie & Natuurbeheer groep het effect van extreme zomerbuien op het Siberische toendra-ecosysteem. Foto: Rúna Magnússon

Gemiddeld dooide de permafrost 35% sneller in de experimenteel beregende locaties, waardoor er een grotere hoeveelheid bodem vatbaar werd voor omzetting van koolstof in de bodem tot broeikasgas. Een belangrijke vondst was dat het effect van een extreem natte zomer meerdere jaren aanhield; ook twee jaar na de beregeningsproef dooiden de permafrost op de beregende locaties sneller. Uit een aanvullende modelanalyse, opgezet in samenwerking met onderzoekers van de Universiteit van Stockholm, bleek dat permafrost vooral sneller dooit in periodes met zowel veel regen als hoge luchttemperaturen. Magnússon: “Dat de permafrost dieper dooide in natte zomers was voor ons niet onverwachts, maar dat het effect zo groot was en meerdere jaren duurde, dat was echt nieuw.”

Risico op onderschatting

Omdat de verwachting is dat regenval gaat toenemen en neerslagextremen vaker gaan voorkomen in opwarmende Arctische gebieden, zijn deze resultaten slecht nieuws voor de permafrost. Magnússon: “Als we alleen rekening zouden houden met warmere temperaturen, dan zouden we dus onderschatten hoeveel permafrost er dooit als gevolg van klimaatverandering, en hoeveel extra CO2 en methaan daarbij vrijkomt. Het is alleen nu nog moeilijk om het effect van dit soort neerslagextremen op dooi van permafrost en broeikasgasemissies realistisch weer te geven in klimaatmodellen. Dat kan er toe leiden dat we toekomstige broeikasgasemissies door permafrostdooi onderschatten en dat daardoor onze emissietargets om binnen de anderhalf of twee graden global warming te blijven te optimistisch blijken te zijn”.

Toekomstig onderzoek gaat hopelijk nog aantonen in hoeverre de gevoeligheid van permafrost voor regen regionaal verschilt, zodat er genuanceerdere inschattingen kunnen worden gemaakt van toekomstige permafrostdooi.