nieuws

Alarmerend onderzoek: permafrost warmt op, dorpen in Noordpoolgebied zakken de zee in

De dooi van de permafrost leidt niet alleen tot een hogere uitstoot van broeikasgassen, maar heeft ook grote gevolgen voor de infrastructuur in het Arctisch gebied. Flats storten in elkaar, huizen zakken in zee, zo blijkt uit onderzoek.

Kim Bakker
Door de ontdooiende permafrost worden huizen in het Noordpoolgebied, zoals deze in Jakoetsk, onbewoonbaar. Beeld Reuters
Door de ontdooiende permafrost worden huizen in het Noordpoolgebied, zoals deze in Jakoetsk, onbewoonbaar.Beeld Reuters

Drie jaar is wetenschapper Monique Heijmans niet in Noordoost-Siberië geweest, waar ze onderzoek doet naar de vegetatie op de bevroren bodem. Ze houdt haar hart vast. Hoe zal het gebied eruitzien als ze terugkeert? De veranderingen gaan snel in het Noordpoolgebied. ‘Als ik lees dat het 38 graden is in Noordoost-Siberië, maak ik me grote zorgen.’

De resultaten van onderzoeken naar permafrost liegen er dan ook niet om. Heijmans werkte mee aan een speciale editie van Nature Reviews Earth & Environment, waarin de huidige kennis over de vrijwel permanent bevroren bodem wordt uitgestald. Drie inzichten.

1. Door ontdooiende permafrost storten flats in elkaar en zakken huizen in zee

In de Siberische stad Jakoetsk, waar het in de winter met gemak 40 graden onder nul wordt, staan alle huizen op palen of betonnen blokken. Die constructie voorkomt dat de warmte uit de woningen de grond intrekt en de permafrost eronder opwarmt. Alles om te voorkomen dat de keiharde bodem ontdooit en verandert in een instabiele vlakte. Het is niet altijd genoeg: niet zelden stort er een huis, flatgebouw of school in. Een op de tien gebouwen in deze Russische stad zo groot als Groningen heeft al schade.

Aan de Arctische kust is de situatie nog rampzaliger. Daar zien de bewoners hun dorpen letterlijk in zee schuiven, zegt Jorien Vonk, permafrostonderzoeker aan de Vrije Universiteit. ‘Op die plekken is de kust soms wel 30 meter hoog. De permafrost staat daar meer bloot aan de buitenlucht en dooit sneller. Als er minder ijs ligt, wordt de zee wilder en gaat de kust meer eroderen, boven op de toch al snellere dooi. Dan gaat het heel hard.’

Alleen al op het noordelijk halfrond herbergen permafrostgebieden in ieder geval 120 duizend gebouwen, 40 duizend kilometer weg en 9.500 kilometer pijpleidingen. 70 procent van die infrastructuur is gebouwd op sterk dooiende permafrost en loopt tegen 2050 een hoog risico op schade. Toch wordt er nog altijd bijgebouwd: de economische kansen die klimaatverandering met zich meebrengt, benut Rusland ten volste.

Dus werken ingenieurs aan manieren om dat zo verantwoord mogelijk te doen. Met pompen die hitte onttrekken aan de grond bijvoorbeeld en de verhogingen die in Jakoetsk al sinds de jaren zestig verplicht zijn. Maar dit ‘klimaatadaptief’ bouwen kost geld, zeker als je uitgaat van het ergste klimaatscenario, en dat is niet overvloedig in de Siberische delen van Rusland. Ondertussen zet de dooi onverminderd door.

2. De dooi is overal ingezet, maar de lokale verschillen zijn groot

Op temperatuurkaarten kleurt het Arctische gebied steevast donkerrood. De temperatuur stijgt er ruim twee keer zo snel als gemiddeld op aarde. Dus warmt de bevroren grond, de permafrost, óók overal op. De verschillen zijn groot, van plaatselijk 0,2 tot 3 graden opwarming per decennium.

Waar die verschillen vandaan komen, is grotendeels onduidelijk. Ligging speelt een grote rol, net als verstoringen op kleine en grote schaal, zoals bosbranden en menselijke aanwezigheid. Een kleine verstoring heeft al een groot effect. Heijmans: ‘Hoewel de lokale bevolking ons ervoor waarschuwde, namen we elke keer dezelfde route naar onze onderzoekslocatie. Door onze voetstappen ontdooide de route sneller dan de grond ernaast.’

Ook de soort permafrost lijkt een factor te zijn, vertelt Vonk. ‘Niet alle permafrost bevat evenveel ijs. Als bijna ijsvrije permafrost ontdooit, blijft de structuur van de grond behouden. Als een grote hoeveelheid ijs daarentegen smelt, loopt het water weg en zakt de grond in. Die plek kan niet opnieuw op dezelfde manier bevriezen.’

3. Het gaat snel, maar de precieze snelheid is moeilijk te voorspellen

Zet de deur van de vriezer open en het kan lang duren voor alles ontdooid is. Dat geldt ook voor permafrost: die is niet direct verdwenen als de buitenlucht opwarmt. Voor dat het geval is, zijn we wellicht duizenden jaren verder, zegt Vonk. Maar het is wel duidelijk dat die geleidelijkheid lokaal niet altijd opgaat.

Door bosbranden bijvoorbeeld, die steeds vaker permafrost in vlammen doen opgaan. Of landverschuivingen door instabiel geworden grond, die vervolgens nog meer permafrost blootleggen, die zo nog sneller dooit. Door dooimeertjes, die ontstaan als het ijs in permafrost smelt en grote bronnen van methaan zijn, een broeikasgas dat 86 keer zo sterk is als CO2. Of door de steeds dikker wordende dooilaag, waarin bij temperaturen boven 0 allerlei micro-organismen aan het werk gaan om plantenresten om te zetten in broeikasgassen.

Hoewel het erop lijkt dat het ecosysteem wereldwijd nog altijd meer broeikasgassen opneemt dan uitstoot, waarschuwt het VN-klimaatpanel IPCC in zijn nieuwste rapport voor een kantelpunt. Op dat moment verschuift die nettobalans; de permafrost wordt een grotere bron van broeikasgassen dan een reservoir. De dooiende permafrost is dan niet langer alleen een gevolg van klimaatverandering, maar ook een oorzaak. De zelfversterkende, vicieuze cirkel is rond.

Toch zijn er ook afremmende factoren. Centraal in Heijmans’ onderzoek stond de vegetatie, die de dooi bleek te vertragen. ‘Op warmere permafrost groeit meer. Struiken bijvoorbeeld, die zorgen voor schaduw, waardoor er minder zonnewarmte in de grond dringt. Begroeiing isoleert ook en houdt de kou vast in de grond als de lucht warmer wordt.’

Of dat kantelpunt in zicht is, is dus niet zo eenduidig te stellen. Maar dát de permafrost flink verandert, daar is geen twijfel over mogelijk. Met goed klimaatbeleid zijn de gevolgen te beperken, maar helemaal stoppen lukt echt niet meer, zegt Vonk, het is allang begonnen. ‘Klimaatverandering gaat in het poolgebied zo veel sneller, extremer en onvoorspelbaarder dan hier. De mensen daar vragen zich vooral af: hoe gaan we ermee leven?’

null Beeld
Meer over