Permafrost-koolstof terugkoppeling
Methaan (CH4) is een sterk broeikasgas (28x zo sterk als CO2 gerekend over 100 jaar [1]). Overigens ontstaat er veel meer CO2 dan methaan bij ontdooien van permafrost. In schattingen van de hoeveelheid broeikasgas uit ontdooiende permafrost worden CO2 en methaan vaak samen genomen als 'permafrost carbon emissions' [2] vanwege het koolstofatoom in beide gassen. Waar komt het methaan precies vandaan? Er zijn drie belangrijke bronnen: de moerassige ecosystemen in veengebieden en toendra's van Siberië, fossiel organisch materiaal in permafrost, en gasreservoirs op grotere diepte in de permafrost [3]. Verschillende geologische en biologische processen spelen een rol bij het vrijkomen van methaan uit deze bronnen. Dat maakt het moeilijk om met metingen en modellen goede schattingen van de hoeveelheid methaan te maken. Het meeste methaan ontstaat doordat methaanbacteriën onder zuurstofloze omstandigheden in de ontdooiende bodem organische stof afbreken. De snelheid waarmee permafrost ontdooit hangt af van de mate waarin het klimaat opwarmt. Bij iedere graad opwarming verdwijnt 4 miljoen vierkante kilometer permafrost [4]. Als we de opwarming van het klimaat tot 2 graden weten te beperken ontdooit op den duur 40% van alle permafrost. De opwarming vanaf het pre-industriële tijdperk tot nu heeft al tot een verlies van 3.4 miljoen vierkante kilometer permafrost geleid, een gebied zo groot als India. De bijdrage van de totale permafrost-koolstof terugkoppeling (CO2 en methaan) tot het jaar 2100 zal naar schatting 0.15 tot 0.3 graden bijdragen aan de opwarming van het klimaat [2]. Dat is een flink deel van het verschil tussen de huidige globale temperatuur en de maximaal 1.5 tot 2 graden opwarming van het klimaatakkoord van Parijs [5]. Die opwarming wordt veroorzaakt door de omzetting van 130 - 160 gigaton (miljard kilogram) organisch koolstof uit permafrost in CO2 en methaan [2]. Dat is minder dan onze emissies uit fossiele brandstoffen. Maar de emissies uit permafrost zijn niet te beheersen, zolang de temperatuur in de permafrostbodem toeneemt en er meer organische stof tot broeikasgas omgezet wordt. Als we meer fossiele brandstoffen verstoken, komen er ook meer broeikasgassen uit ontdooiende permafrost, en maken we het onszelf moeilijker om de klimaatcrisis te beheersen.