Nieuwsbrief

Blijf wekelijks op de hoogte van het beste uit De Kennis van Nu en het laatste nieuws!

methaangas in vlam

Global warming wordt vaak gerelateerd aan een hoge concentratie koolstofdioxide (CO2) in de atmosfeer. Methaan (CH4) wordt op de tweede plaats gezet als het gaat om de concentratie ervan in de atmosfeer. Volgens de laatste onderzoeken wordt de invloed van methaan op het broeikaseffect toch zwaar onderschat. Dit vanwege in rap tempo smeltend zee-ijs, maar ook ontdooiend permafrost.

Chemische structuur van methaan

Methaan heeft net als koolstofdioxide één koolstofatoom per molecuul, maar vier waterstofatomen in plaats van twee zuurstofatomen. Beide broeikasgassen zitten zo in elkaar dat ze in staat zijn om infraroodstraling te absorberen en weer uit te stralen. Het verschil tussen CO2 en methaan is dat methaan hierin veel sterker is dan CO2. Deze verhouding is ruim 1 op 100, wat zegt dat methaan een meer dan 100 keer sterker broeikasgas is dan koolstofdioxide.

Stijgende atmosferische concentraties

Toch wordt methaan nog niet als een heel grote speler gezien in modellen die klimaatverandering in kaart brengen. Dit omdat de concentratie CH4 in het niet valt bij de concentratie CO2. Zo is de gemeten concentratie koolstofdioxide rond de 398 ppm vele malen hoger dan een concentratie van 1.8 ppm van methaan.

Maar door zijn sterke broeikaswerking speelt methaan toch een belangrijke rol bij het veroorzaken van klimaatverandering. De concentratie van methaan in de atmosfeer is sinds de industriële revolutie drastisch toegenomen. Verhoudingsgewijs is de toename veel meer dan de toename van koolstofdioxide. Vóór de industriële revolutie lag de atmosferische concentratie van CO2 nog rond de 280 ppm. De relatieve toename ten opzichte van nu is ongeveer 40 procent. Kijk je echter naar de toename van methaan in de atmosfeer, dan zie je over het zelfde tijdvak een toename van 0.7 ppm naar 1.8 ppm, wat een toename van meer dan 150 procent is.

Onmiddellijke impact CH4

Nu wordt het aardopwarmingsvermogen van methaan tegenover koolstofdioxide aangegeven met de verhouding 25 tegenover 1. Daarin is rekening gehouden met de tijd die beide stoffen in de atmosfeer verblijven. Methaan wordt vrij snel afgebroken tot CO2, en dat zorgt dat een liter methaan die nu in de atmosfeer komt, de komende eeuw evenveel opwarming veroorzaakt als 25 liter CO2. Kijk je naar de komende twintig jaar, dan is dat zelfs 72 liter CO2.

CH4 is op korte termijn dus vele malen schadelijker dan op lange termijn. In de modellen van het IPCC is de menselijke uitstoot van methaan opgenomen. Deze wordt geschat op 14 procent. Veel wetenschappers concluderen daaruit dat de impact van door de mensheid uitgestoten methaan ongeveer een derde is van de menselijke uitstoot van CO2. Toch zit er hier een addertje onder het gras. Hierin wordt namelijk al het extra methaan wat vrijkomt door smeltend ijs en ontdooiend permafrost niet meegenomen.

Zoals te zien in de aflevering over Alaska zijn grote gebieden permafrost aan het ontdooien. Dit komt door de sterke temperatuurstijging rond de poolcirkel. Hierdoor ontdooien bevroren plantenresten in toendragronden die zich rond de poolcirkel bevinden. In normale gronden zetten eencellige organismen de plantenresten om in CO2. Echter, de ontdooide gronden zijn heel waterig, waardoor er nauwelijks zuurstof bij komt. Zonder het zuurstof schakelen de eencellige organismen over naar omzetting in CH4. In de moerassen, meren en natte gronden in toendragebieden wordt op deze manier verhoudingsgewijs veel meer CH4 gevormd dan in normale gronden.

Deze enorme methaanuitstoot versterkt vervolgens het broeikaseffect waardoor de temperaturen verder stijgen en er nog meer permafrost ontdooit. De Nederlandse wetenschapper Frans-Jan Parmentier wijdt er een groot deel van zijn onderzoek aan.

Menselijke invloed

Overigens komt methaan ook elders op de wereld uit de grond. Denk aan de veengebieden in Nederland en alle rijstvelden in de wat warmere landen. Hierin lijkt de moderne mens dan ook nog een behoorlijke vinger in de pap te hebben. Naast de velden stoot het gehouden vee namelijk ook methaan uit. Niet eens in eerste plaats door de bijkomende mest, maar vooral door het uitademen van het gas.

Of het grootste aandeel van de stijging in methaanconcentraties door natuurlijke uitstoot of door menselijke uitstoot veroorzaakt wordt is nog niet helemaal duidelijk. Zo nam de groei van methaanconcentraties tegen het begin van deze eeuwwisseling eventjes af, wat mogelijkerwijs komt door een beperkte menselijke uitstoot. Sindsdien groeit de uitstoot van methaan weer gestaag en zouden we op korte termijn al effecten hiervan op het wereldwijde klimaat kunnen verwachten.