Dooi in permafrostgebieden

Permafrost als fundatie

Permafrost is de verzamelnaam voor een bodem die twee jaar of langer, jaarrond bevroren is. Deze bevroren bodem dient onder andere als fundatie voor gebouwen en wordt gebruikt als wegdek voor wegen. Door de hogere temperaturen ontdooien bodems die tot nu altijd bevroren waren. Vooral in de ontwikkelde gebieden op het Noordelijk halfrond en in gebieden waar de permafrost een hoog ijsgehalte heeft, wordt de infrastructuur beschadigd. Verder worden naaldbossen in permafrostgebieden aangetast omdat de bomen gemakkelijk kunnen omwaaien als de bodem ontdooid is. De verwachting is dat aan het eind van de 21^e eeuw het gebied met permafrost, afhankelijk van de toename van broeikasgassen, gereduceerd is met gemiddeld 37% tot 81% [IPCC].

Permafrost en emissies

Ongeveer 1520 miljard ton aan koolstofmassa zit opgeslagen in de bevroren permafrost in de vorm van organische resten. Als de permafrost ontdooid komt, bij ontbinding van het organische materiaal, methaan vrij. Dit is een proces wat zichzelf versterkt, bij ontbinding komt warmte vrij waardoor er meer permafrost ontdooid, waardoor er weer meer kooldioxide vrijkomt. Verlies van permafrostkoolstof, na dooi van de permafrost, is onomkeerbaar op honderdjarige tijdschalen. Methaan is een 28 keer sterker broeikasgas dan kooldioxide. Wanneer veel methaan uit de permafrost vrijkomt, wordt het broeikasgaseffect aanzienlijk versterkt en gaat de temperatuurstijging ver uit boven de huidige geschatte waarden [IPCC].

Lange en hete zomers laten de dooi dieper in de grond doordringen, de uitdijende dooimeren en moerassen nemen meer warmte op uit de lucht en versnellen, aan de oevers, het smeltproces. Grondverschuivingen door smeltende permafrost leggen nog meer permafrost bloot. Het landschap kleurt minder wit door extra plantengroei en absorbeert zo meer warmte. Ook bosbranden tasten de permafrost aan. Door de hogere temperaturen in de permafrost gebieden gaan allerlei bodemorganismen, die plantenresten eten, sneller werken waardoor de CO₂-uitstoot toeneemt. Dit wordt niet gecompenseerd door het sneller groeien van planten en bomen. Geschat wordt dat dit, in 2050, tot een aanzienlijke hoeveelheid van 12 tot 17% extra CO₂ leidt. Verder fungeert de permafrost nu als een ondoordringbaar deksel die diepliggende methaanhydraten (een combinatie van waterijs en methaan) veilig onder de grond houdt. Als alle methaanhydraten zouden vrijkomen dan zou de temperatuur zeer snel stijgen; gelukkig duurt het vele millennia voordat methaanlagen op grotere diepte ontdooien. Naast het vrijkomen van methaan en CO₂ kunnen ook ziekteverwekkende bacteriën en virussen vrijkomen uit ontdooiende kadavers met gevolgen voor de menselijke gezondheid [IPCC], [Volkskrant].