Een grondverzakking door smeltende permafrost in Alaska.

In de smeltende permafrost zit een tikkende tijdbom aan kwik

Alleen al in het noordelijk halfrond zit naar schatting meer dan 58 miljoen liter kwik in de permafrost, grond die permanent bevroren is. Dat is tweemaal zoveel als er in de rest van de grond, de oceanen en de atmosfeer van de aarde zit. Door de opwarming van de aarde dreigt het kwik de komende jaren vrij te komen, en mogelijk kan dat de rivieren en veel levensvormen in het gebied vergiftigen.

Geologen definiëren permafrost als elk type van bodem dat meer dan twee jaar permanent bevroren is. In het noordelijk halfrond beslaat permafrost bijna 23 miljoen vierkante kilometer, zo'n 750 keer de oppervlakte van België, of ruwweg 24 procent van al het land dat niet door ijs bedekt is. 

In de loop van de tijd kunnen verbindingen en elementen die van nature voorkomen in de atmosfeer, zoals kwik en koolstofdioxide, zich binden met organisch materiaal in de bodem, en bevroren raken in permafrost. Daarmee blijven ze potentieel duizenden jaren gevangen in de ondergrond. 

In een nieuwe studie hebben onderzoekers 13 bodemkernen uitgeboord in de permafrost op verschillende plaatsen in Alaska tussen 2004 en 2012. Vervolgens maten ze de totale hoeveelheden kwik en koolstofdioxide in elk staal, en die metingen bleken overeen te komen met duizenden andere boorkernen uit andere sites van over de hele wereld.

Met de hoeveelheid kwik in hun 13 kernen als uitgangspunt, maakten ze een schatting van de totale hoeveelheid kwik die gevangen zit in de Noord-Amerikaanse permafrost: ruwweg 793 gigagram, of meer dan 58 miljoen liter. Dat is zowat twee keer zo veel als er aan kwik in de rest van de grond, de oceanen en de atmosfeer van de aarde zit. De schatting is ook hoger dan de getallen die in eerdere studies gehanteerd werden. Volgens de onderzoekers hebben die studies het probleem onderschat. 

Een wegverzakking in Alaska door het smelten van de permafrost.

"Dit verandert de zaak"

"Er zou geen milieuprobleem zijn, als alles bevroren zou blijven, maar we weten dat de aarde opwarmt. Deze ontdekking verandert de hele zaak", zei Paul Schuster in een mededeling. Schuster is de hoofdauteur van de nieuwe studie, en een hydroloog aan de US Geological Survey in Boulder, Colorado. 

Onderzoekers hebben al vastgesteld dat de permafrost aan het afsmelten is door de opwarming van de aarde, en het is waarschijnlijk dat er nog meer afsmelting op komst is. Volgens een studie uit 2013 kan het noordelijk halfrond van 30 tot wel 99 procent van zijn permafrost verliezen tegen 2100, als de uitstoot van broeikasgassen onverminderd blijft doorgaan. 

Poelen van smeltwater in de permafrost op Baffin-eiland aan de Hudsonbaai in Canada. (Foto: Stve Jurvetson/Wikimedia Commons)

Methylkwik

Eerder studies hebben geprobeerd om een berekening te maken van de miljarden tonnen van de broeikasgassen koolstofdioxide en methaan, en zelfs van de "zombieziekteverwekkers" die nu bevroren zitten, en die kunnen vrijkomen in de lucht en de oceanen als de permafrost afsmelt. De impact op het milieu van een kwiklek op grote schaal blijft evenwel onvoorspelbaar. 

Een grote reden voor bezorgdheid is dat dit vastzittende kwik in nabijgelegen waterwegen kan lekken, en kan omgezet worden in methylkwik, een giftige verbinding die zich opstapelt in de voedselketen, en kan leiden tot motorische storingen en geboorteafwijkingen bij dieren, zei Edda Mutter, de wetenschappelijke directeur van de Yukon River Inter-Tribal Watershed Council, in een verklaring. Een dergelijke besmetting met kwik kan zich snel omhoogwerken in de voedselketen van micro-organismen naar mensen, zei Mutter, die niet betrokken was bij de nieuwe studie.  

"De landelijke gemeenschappen in Alaska en andere noordelijke gebieden moeten voor het grootste deel rondkomen met wat ze zelf produceren, en dat maakt hen kwetsbaar voor vergiftiging door methylkwik van hun voedselvoorraad", voegde Mutter eraan toe.

De onderzoekers werken momenteel aan een vervolgstudie, waarin ze modellen opstellen voor het afsmelten van de permafrost door de opwarming van de aarde. De studie van Paul Schuster en het internationale team is verschenen in "Geophysical Research Letters".

 

Kwik is een metaal dat bij kamertemperatuur vloeibaar is (Foto: Bionerd/Wikimedia Commons).