Dooi in permafrostgebieden en de gevolgen voor de mensen
Permafrost
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 21e 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 houden. Als alle methaanhydraten zouden vrijkomen dan zou de temperatuur zeer snel stijgen; gelukkig duurt het vele millennia voordat methaanlagen op grotere diepte ontdooien [IPCC], [Volkskrant].
Permafrost en gezondheid
Naast het vrijkomen van methaan en CO2 kunnen ook ziekteverwekkende bacteriën en virussen vrijkomen uit ontdooiende kadavers. Dit heeft gevolgen voor de menselijke gezondheid. De miltvuurbacterie, vrijgekomen uit ontdooiende kadavers van besmette van rendieren, die eerder aan de ziekte zijn overleden, hebben voor een uitbraak van miltvuur gezorgd met dodelijke gevolgen [Volkskrant].
Permafrost en infrastructuur
In permafrostgebieden zijn gebouwen en wegen op de altijd bevroren bodem gefundeerd. In deze gebieden worden de huizen veelal op pijlers en blokken gebouwd om de permafrost te beschermen tegen de warmte die de gebouwen uitstralen. Door de hogere temperaturen op aarde ontdooit de permafrost. De dooi in permafrostgebieden tast de fundatie van gebouwen en transportwegen aan. Gebouwen in Siberië en Alaska zijn daardoor ingestort of verzakt. Fundaties van olie- en gaspijpleidingen verzwakken door het ontdooien. Ook kusten eroderen omdat ze niet meer bevroren zijn of niet meer beschermd worden door een ijslaag. Door de golven van de zee erodeert de kust, met aardverschuivingen tot gevolg [Volkskrant].
In de stad Yakutsk in Siberië zijn 300 gebouwen en een landingsbaan van het vliegveld aangetast door de ontdooiende permafrostlaag. Ook in Alaska treden dit soort problemen op. Op 7 kilometer van het vasteland van Alaska ligt, in de Tsjoektsjenzee, op het eiland Sarichef, het dorp Shismaref. Doordat de permafrost ontdooit, verzakken huizen van het dorp. Daarbovenop erodeert de kust sterk. Normaal wordt het dorp tegen storminvloeden beschermd door het pakijs. Dit smelt in toenemende mate waardoor de kust sterkt erodeert als gevolg van golfslag. Daarom wordt overwogen om het dorp te verplaatsen. Het aantal dagen dat wegen op de permafrost in Alaska berijdbaar zijn is met de helft afgenomen tot ongeveer honderd dagen. Ook het ijs op de grote rivieren in Alaska wordt als transportweg gebruikt. Dit ijs breekt steeds sneller; normaal gesproken breekt het ijs begin mei, nu kan het ijs al midden april gebroken zijn. Transport over het ijs is daardoor veel vroeger in het jaar niet meer mogelijk [IPCC].
Paleontologen en de permafrost
Uit de dooiende permafrost komen allerlei dieren tevoorschijn die daar tienduizenden jaren veilig opgeborgen lagen. Er werden onder andere een 39.000 jaar oude wolharige babymammoet en twee baby holenleeuwtjes ontdekt, een van 28.000 en een van 43.000 jaar oud. Er worden daarnaast ook bizons, mammoeten en wolharige neushoorns gevonden. Deze dieren bieden een schat aan informatie voor paleontologen [New Scientist].