METHAAN


Het gaat hard met het methaan uit de permafrost

19 juni 2008

Fairbanks, Alaska, de negende internationale conferentie over permafrost.  De verzamelde onderzoekers slaan alarm; het gaat opeens hard, noteert verslaggever en Alaskakenner Tseard Zoethout.

 Katey Walker ontsteekt ontsnappend methaan. (Foto UAF)

Permafrost, zegt Vladimir Romanowsky, professor geofysica aan de University of Alaska in Fairbanks (UAF) ronduit, is vooral bevroren troep. Vuil.

Verreweg het grootste deel bestaat uit toendra. Talloze grassen, een scala planten en honderden soorten mossen waarvan de ondergrond zich over een immens gebied uitstrekt, van de kustvlakten van Alaska tot aan de steppen van Siberië van Groenland tot aan het midden van Scandinavië, tot het begin van de boomgrens, de majestueus grote naaldwouden die onder de poolcirkel opkomen.

De grenzen van deze eeuwig bevroren grond zijn na de eeuwwisseling aan steeds meer veranderingen onderhevig. Zo groot zelfs dat diverse wetenschappers die veranderingen als eensysteemsprong zijn gaan beschouwen.

Drie jaar geleden signaleerde Sergei Kirpotin, een botanist aan de Universiteit van Tomsk, dat er op bevroren veengronden van West-Siberië, een gebied zo groot als Duitsland en Frankrijk samen, steeds meer thermokarst meren zijn bijgekomen.

Die bevatten volgens een schatting van de Universiteit van Californië alleen al zeventig miljard ton methaan, ruim tien procent van de huidige hoeveelheid methaan in onze atmosfeer (nu op 730 miljoen ton geschat). Methaan houdt als broeikasgas warmte 21 keer effectiever vast dan kooldioxide.

Met die meren is iets vreemds aan de hand. Hielden de veengronden de koolstof eerst keihard in ijs vastgeklonken en werkten ze als ‘sink’.

Nu de half vergane plantenresten beginnen te ontbinden en op water reageren, komt er steeds meer methaan vrij en veranderen de gebieden juist in een bron van broeikasgasemissies.

Natalia Shakhova, onderzoekster bij het International Arctic Research Center (IARC) van de UAF en spreker op de negende internationale permafrostconferentie die komende week in Fairbanks plaatsvindt, heeft daar een goede verklaring voor.

Wanneer moerassen uitdrogen door opwarming oxideert het methaan om veel later als kooldioxide te worden uitgestoten. Maar wanneer een meer zich begint te vormen, komt het gas rechtstreeks in de atmosfeer terecht. Er is slechts een kleine temperatuursstijging op geringe diepte in de permafrostlaag voor nodig om de uitstoot van methaan te verdubbelen’, zegt ze.

En die uitstoot kan soms snel gaan. Katey Walter, twee jaar geleden summa cum laude op methaanemissies uit arctische meren gepromoveerd, zag in 2005 in het westen van Siberië datmethaan zó hard uit de dooiende permafrost naar boven borrelde dat de bovenlaag, zelfs ’s winters, niet langer meer bevroor.

Tegenwoordig is ze als hoofdonderzoeker aan het UAF verbonden en reist ze heel Alaska af om methaanemissies uit verschillende permafrostlagen te onderzoeken. Van Barrow aan de Arctische zee tot het Seward schiereiland en Cordova in het zuiden heeft ze al methaanmeetpunten opgezet.

Walter verwacht geen significante verschillen met de Westsiberische meren van waaruit de laatste dertig jaar ruim vijftig procent meer methaan is ontsnapt, zo luidt de huidige consensus.

‘Wat er in Siberië gebeurt, gaat ook voor Alaska op. Als de permafrostlaag ijsrijk is en afwatering matig, ontstaan meren. Boven het vriespunt gaan organismen onmiddellijk aan de slag plantenresten in methaan om te zetten’,

stelt Walters die dit jaar nog haar bevindingen in Nature of Science zal publiceren.

Vladimir Romanowsky, als fondsenwerver, coördinator en hoofdspreker betrokken bij de 9de permafrost conferentie, begint zich dan ook zorgen te maken. Weliswaar reikt de permafrost in de Brooks Range ruim tweehonderd diep en gaat die op de poolvlakte tot 650 meter in de grond, het grootste percentage ijs en koolstof ligt in het bovenste deel.

En juist die laag is de laatste twintig jaar aan grote veranderingen onderhevig: de periode waarin deze laag actief is, wordt door de opwarming van de aarde steeds langer.

Zie het als een ijsje dat tussen wafels ingeklemd zit’, vergelijkt Romanowsky. ‘De kern blijft hard maar bij de randen begint het ijsje, door de stijgende temperatuur, te smelten. Dat gebeurt steeds meer. Allerlei microbiologische processen, die eerder door de vorst in bedwang werden gehouden, komen op gang. Latere opvriezing en eerdere dooi kunnen er binnen vijf jaar toe leiden dat de toendra van opslagbron in producent van broeikasgassen verandert.’

Uit andere bron wordt dat bevestigd: eind april signaleerde de NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), een van Amerika’s toonaangevende onderzoeksinstituten, dat hetaandeel methaan in de atmosfeer sinds 1998 licht is gestegen. Als oorzaken noemt de NOAA de snelle industrialisatie in Azië en de methaanuitstoot uit rijstvelden en arctische toendra’s.

 ˜Maar het is te vroeg om te zeggen dat de stijging van 2007 op een trend duidt™, aldus de NOAA in een verklaring.

De grote vraagstelling van permafrost deskundigen is tegenwoordig niet alleen meer hoeveel organisch materiaal in de bevroren toplaag wordt vastgehouden. Het gaat er ook en vooral om in hoeverre dieper gelegen lagen een rol bij methaanemissies spelen.

Eerder ontdooide meren van duizenden jaren oud die in de loop der tijd weer zijn opgevroren, kunnen een ‘talik’ op zo’n honderd tot tweehonderd meter diepte bedekken, een ontdooide bron van waaruit methaan via allerlei kieren en spleten in het ijs kan ontsnappen.

En de staat Alaska heeft bijna drie miljoen meren, verspreid over een oppervlakte van 30.000 vierkante kilometer, ruim voldoende om de staat Belgi챘 geheel onder water te laten staan.

Daarnaast staan permafrost deskundigen pas aan het begin van het onderzoek naar methaan en methaanverbindingen uit de arctische zee.

Zo heeft dr. Igor Semiletov van het IARC de laatste vier jaar enkele expedities naar deze gebieden gehouden waaruit naar voren kwam dat methaanconcentraties aanzienlijk hoger waren dan voor mogelijk werd gehouden.

Ook Katey Walter heeft dit jaar methaan uit dieper gelegen lagen in de permafrost geconstateerd.

˜Als dooiende permafrost leidt tot het vrijkomen van methaan uit diepere lagen, kunnen de gevolgen groot zijn’, zo zegt ze voorzichtig.

Natalia Shakhova van het IARC durft wel een stap verder te gaan. ‘De grootste bron van natuurlijk gas zit opgeslagen in zogenaamde gashydraten onder de permafrost’, schrijft ze in een recente paper.

˜Die hoeveelheid wordt geschat op 32.000 gigaton. Dit is maar liefst een miljoen keer zoveel als alle methaan in de atmosfeer van het noordelijke ecosysteem.”

‘Slechts een marginale verstoring van deze gashydraten kan al catastrofale gevolgen hebben. De ondiepe bodemsedimenten en permafrost zijn, sinds hun ontstaan, met zo’n vijftien graden opgewarmd. De trend is dat de gashydraten die in ondiepe wateren buitengaats zitten opgesloten, binnen tien tot dertig jaar door het opwarmende water onstabiel kunnen worden. Als ze ontbinden, komen ze uiteindelijk in de atmosfeer terecht.’

Waar permafrost deskundigen die tevens methaanemissies bestuderen tegenaan lopen, zijn voldoende gegevens, betrouwbare metingen en goede apparatuur.

We weten nauwelijks welke impact ontsnappende methaan op de koolstofcyclus en het klimaat heeft’, zegt Romanowsky.

‘We moeten dieper kijken dan de eerste centimeters. Maar boren in diepere permafrostlagen is duur. Daarvoor ontbreekt het ons aan goede apparatuur. We hebben behoefte aan meerdere en nieuwere methoden.

Sommigen, zoals Katey Walter, zetten in op ‘remote sensing’ of het tellen van het aantal bellen in het ijs. Anderen gebruiken weer een combinatie van metingen en meteorologische gegevens. Maar alle gegevens over ontsnappende methaangassen uit dooiende permafrost dateren pas vanaf 2004. Voor het bouwen van een model is twintig, dertig jaar onderzoek nodig.’

Van één ding is Romanowsky wel overtuigd: de huidige toestand en het verdwijnen van de permafrost is een van de beste indicatoren voor de staat van het klimaat op het noordelijk halfrond.

Romanowsky:

Permafrost zal niet van de een op de andere dag volledig verdwijnen. En ook niet de komende honderd jaar, zoals sommige klimaatmodellen voorspellen. Wel zal tegen het einde van deze eeuw de Russische permafrost uit het holoceen beginnen te dooien. We staan nu aan het begin van een langzaam proces dat grondige effecten op ecosystemen, mensen, infrastructuur en de koolstofcyclus zal hebben.’

Veel methaan borrelt in IJszee omhoog 
25 september 2008
(c) ANP– Britse wetenschappers hebben meer pluimen van opborrelend methaangas geregistreerd op de bodem onder de Noordpool.

Het gaat om meer dan 250 van deze verschijnselen even ten westen van het Noorse eiland Svalbard, berichtte donderdag het Britse dagblad The Independent.

Methaan geldt als broeikasgas en daarom als een gevaar voor het milieu zoals we dat kennen. Het is als broeikasgas twintig keer krachtiger dan koolstofdioxide. Het zou de veronderstelde opwarming van de aarde versnellen.

Ijstijd

Het gas moet volgens de betrokken professor Graham Westbrook van de universiteit van Birmingham als sinds de vorige ijstijd, naar schatting 15.000 jaar geleden, opborrelen in het poolgebied.

De moleculen van het gas komen vrij uit een soort ijkristallen kooi van watermoleculen wanneer de druk van het water afneemt of de temperatuur stijgt.

Permafrost

Het is de tweede keer deze week dat onderzoekers melding maken van grote hoeveelheden ontsnappend methaan in het Noordpoolgebied.

Dinsdag meldde dezelfde krant dat Russische wetenschappers voor de Siberische kust methaangas hebben zien opkomen door een stuk smeltend permafrost heen, de bevroren grondlaag van het poolgebied.

Groter

Het is nog niet bekend of de hoeveelheid ontsnappend methaangas groter is geworden in de recente periode waarin veel mensen menen dat de aarde ook door hun eigen handelen opwarmt.

ZIE OOK:

‘Planten produceren geen methaangas’       27/04/2007

Meren met methaan op Titan   04/01/2007

‘Methaanschoorstenen’ baren klimaatwetenschappers zorgen

23 september 2008

http://www.mo.be/artikel/methaanschoorstenen-baren-klimaatwetenschappers-zorgen

Wetenschappers op een Russisch onderzoeksschip hebben grote hoeveelheden methaangas ontdekt dat uit de zeebodem opwelt ten noorden van Siberië.

Methaan is als broeikasgas twintig keer sterker dan koolstofdioxide en kan de opwarming van de aarde versnellen.

De Britse krant The Independent publiceert vandaag (23 september) de eerste bevindingen van de Zweedse wetenschapper Orjan Gustafsson van de universiteit van Stockholm. Gustafsson bevindt zich aan boord van het Russische onderzoeksschip Jacob Smirnitskyi, dat deze zomer de hele noordkust van Rusland en Siberië afvaart.

Het methaangas zit opgesloten in de zeebodem van het continentaal plat ten noorden van Siberië.

Gelijkaardige expedities in de jaren negentig maten nergens abnormale methaanwaarden.

Bij de huidige tocht registreerden de wetenschappers methaanconcentraties die tot honderd keer boven het normale niveau liggen.

Methaanschoorstenen

“We hadden gisteren en vannacht een hectische dag”, schrijft Gustafsson in een e-mail aan The Independent.

“Op vorige sites vonden we hoge concentraties opgelost methaan. Gisteren hebben we voor het eerst een plaats ontdekt waar zoveel methaan vrijkomt dat het gas niet eerst oplost in het zeewater maar als bubbels rechtstreeks aan de oppervlakte komt. We hebben die ‘methaanschoorstenen’ geregistreerd met een echolood en seismische instrumenten.”

Volgens de Zweedse onderzoeker komen er in de Oost-Siberische Zee en de Zee van Laptev miljoenen tonnen methaangas vrij

“mogelijk van dezelfde grootteorde als in de rest van de oceanen.” ……“We dachten altijd dat permafrost op de zeebodem als een deksel op de ondiepe methaanreservoirs zat. Blijkbaar zitten er gaten in de permafrost en beginnen de methaanvoorraden nu te lekken.”

Het Russische hoofd van de expeditie, Igor Semiletov, meet sinds 2003 hogere methaanconcentraties.

Dankzij de instrumenten aan boord van de Jacob Smirnitskyi zijn die lekken voor het eerst in beeld gebracht. De gemiddelde temperatuur in het noordpoolgebied is in de voorbije decennia al met vier graden gestegen. De impact op de zeebodem kan verklaren waarom de ijskap in de zomer steeds kleiner wordt.

Open zee slorpt meer zonnewarmte op dan wanneer ze bedekt is met ijs. Mogelijk wordt ook het water dat instroomt uit de Siberische rivieren warmer omdat ook de permafrost op het land aan het smelten is.

Rampscenario //  Het scenario dat wetenschappers slapeloze nachten bezorgt is dat van een sneeuwbaleffect waarbij het vrijgekomen methaan zorgt voor een versnelde temperatuurstijging, waardoor er nog veel meer methaan vrijkomt.

De auteurs van een studie over het onderwerp, die in mei verscheen in Nature, gaan ervan uit dat zo’n plotse temperatuuromslag zich zo’n 653 miljoen jaar geleden al eens voordeed

Kettingreactie veroorzaakte broeikas

Adiël Klompmaker    31 december 2007

                

Een kettingreactie rond 55 miljoen jaar geleden zorgde voor extreme opwarming. Verhoogde CO2 uitstoot veroorzaakt door toennemende vulkanische activiteiten en vervolgens de uitstoot van grote hoeveelheden methaan, een heel sterk broeikasgas, zorgden voor een extreem snelle stijging van de wereldtemperatuur. Een dergelijk rampscenario zou ook in de toekomst kunnen plaatsvinden.

De stijgende wereldtemperatuur van vandaag de dag geeft aanleiding tot (intenties tot) politieke verdragen om de koolstofdioxide (CO2) uitstoot te reduceren zoals het onlangs getekende verdrag van Bali. Een vergelijkbare situatie waarbij een versterkt broeikaseffect optrad vond 55 miljoen jaar geleden plaats. Een verhoogde CO2 concentratie veroorzaakt door vulkanisme zou methaan (ook een broeikasgas), opgeslagen bevroren toestand in ondiepe zeebodems, in de atmosfeer hebben gebracht na verwarming. De temperatuursstijging kwam hierdoor uit op ongeveer 8° C over een periode van ongeveer 6000 jaar. Onderzoeker Appy Sluijs van de Universiteit Utrecht en collega’s hebben voor het eerst deze kettingreactie aangetoond op basis van boorkernen uit New Jersey (V.S.). De publicatie verscheen in het wetenschappelijke weekblad Nature.

 De boorkernen Wilson Lake en Bass River in de Verenigde Staten. Bron: Appy Sluijs / Nature

Klimaatsmaximum

De periode rond 55 miljoen jaar geleden valt samen met de overgang van het Paleoceen naar het Eoceen. Al langer is bekend dat dit een periode is geweest van een hoge concentratie van broeikasgassen. Een hoge temperatuur werd aangetoond door de aanwezigheid van de tropische, eencellige alg Apectodinium in de Noordelijke IJszee in deze tijd. Krokodillen in Canada, palmachtige planten in Groenland en nijlpaarden op Spitsbergen zijn ook bewijzen van een warme periode. De temperatuur in de Noordelijke IJszee zou zelfs gestegen zijn tot 24° C, ongekend hoog. Deze periode van extreme warmte wordt het ‘Paleocene-Eocene Thermal Maximum’ (PETM) genoemd, een klimaatsmaximum.

 

Twee sterk vergrote Apectodinium fossielen. Bron: Appy Sluijs

Apectodinium

Van de alg Apectodinium zijn overblijfselen gevonden van omhulsels die gevormd zijn in periodes van voedselschaarste of weinig licht in de oceaan. Bijvoorbeeld, na een algenbloei is er relatief weinig zuurstof beschikbaar en maken deze eencelligen een omhulsel, een ‘cyst’, om in te overleven. Als de omstandigheden gunstiger zijn komen ze weer uit hun cyst en gaat de normale levenscyclus weer verder. Het organisme zelf blijft niet bewaard. De organische cyst is zeer resistent tegen afbraak en blijft daarom goed bewaard. Ook hebben de cysts een kenmerkende vorm per soort terwijl de soorten en hoeveelheden daarvan vaak informatie geven over de temperatuur van het oceaanwater.

 

Een voorbeeld van een algenbloei in de Golf van Biskaje. Onder de groene algenkleuren is Noord-Spanje te zien. Bron: ESA

Resultaten van de studie

Om beter inzicht te krijgen in de opeenvolging van reacties zijn sedimentopeenvolgingen uit boorkernen van de oostkust van de Verenigde Staten (New Jersey) bestudeerd. Hieraan zijn koolstofmetingen, temperatuurreconstructies en een studie aan de hoeveelheden Apectodinium gedaan. Veranderingen van koolstofwaarden reflecteren vaak veranderingen in het klimaat. De temperatuur en de hoeveelheden van Apectodinium blijken eerder te veranderen dan de koolstofwaarden, gemiddeld een paar duizend jaar eerder dan de abrupte verandering in koolstofwaarden. Sedimenten uit de Noordzee laten ook zien dat de hoeveelheid Apectodinium eerder verandert dan de koolstofwaarden. Dit bewijst dat dit een wereldwijde verandering is.

 

De resultaten van de studie van Appy Sluijs en collega’s. Op de Y-as staat de diepte waarbij boven jong is en onder oud. De linker grafieken stellen de abrupte verandering in koolstofwaarden voor. De middelste grafiek laat zien dat Apectodinium eerder toeneemt dan dat de koolstofwaarden veranderen. De rechter grafiek toont de temperatuurverandering aan die lijkt aan te vangen dan de verandering in koolstofwaarden. Bron: Appy Sluijs / Nature

Vulkanisme en CO2

Hoe zijn al deze resultaten nu te verklaren? Vulkanen lijken één sleutel te zijn voor de oplossing. Vulkanen produceren naast lava ook gassen. Eén van deze gassen is het broeikasgas CO2. Met andere woorden: een verhoogde vulkanische activiteit zorgt voor een toename van CO2 in de atmosfeer. De theorie is dat de vulkanische activiteit toenam gedurende het Paleoceen. Hierdoor steeg de temperatuur op aarde al naar 27° C. Dit is te koppelen aan de genoemde temperatuurreconstructies en de veranderingen in de hoeveelheden van Apectodinium in noordelijke oceanen.

Methaan

De abrupte verandering in koolstofwaarden hangt waarschijnlijk samen met een plotseling vrijkomen van grote hoeveelheden methaan (CH4). De bron hiervan is waarschijnlijk het methaan-hydraten reservoir. Dit methaan zat ingesloten in ijs in ondiepe bodems van oceaan. Het opgewarmde oceaanwater door de verhoogde CO2.concentratie kwam pas na enkele duizenden jaren bij de zeebodem. Hierdoor kwam het methaan vrij en kwam als gas in de atmosfeer terecht. CH4 is een zeer sterk broeikasgas, ongeveer 10 keer zo sterk als CO2. Hierdoor steeg de temperatuur naar recordwaarden.

Boorkern Bass River waaruit de resultaten zijn verkregen. Links is jong, rechts is oud. Bron: Appy Sluijs

De hierboven beschreven kettingreactie is een scenario dat niet alleen 55 miljoen jaar geleden heel waarschijnlijk heeft plaatsgevonden maar ook in de toekomst mogelijk is. Immers, ook nu hebben we te maken met een periode van snel stijgende temperaturen. Ook de hoeveelheden CO2 dat we met zijn allen in de atmosfeer brengen is vergelijkbaar met 55 miljoen geleden. En ook nu zijn er methaanhydraten opgeslagen in oceaanbodems maar ook in de Siberische en Noord-Amerikaanse permafrost (bevroren bodems). Eén ding is zeker: als de methaanhydraten te warm worden en smelten waardoor CH4 vrijkomt dan zal het grote gevolgen hebben voor de hele wereld…

Hoe lang gaan we door met uitstoten van grote hoeveelheden broeikasgassen in de atmosfeer?

Referentie:

Sluijs, A., Brinkhuis, H., Schouten, S., Bohaty, S.M., John, C.M., Zachos, J.C., Reichart, G., Sinninghe Damste, J., Crouch, E.M. & Dickens, G.R., 2007. Environmental precursors to rapid light carbon injection at the Palaeocene/Eocene boundary. Nature 450: 1218-1222. doi:10.1038/nature06400 en ‘Supplementary Information’

Methaangas kan klimaatverandering enorm versnellen

 

 

   

Methaan is een gas waarvan de moleculen bestaan uit 1 koolstofatoom en 4 waterstofatomen. De chemische benaming van methaan is CH4 en onder die naam kom je het tegen in allerlei artikelen en rapporten . De structuurformule van methaan is:

Bij de opheldering van de ruimtelijke structuur – de tetraëder vorm – heeft de Nederlander Jacobus Van ‘t Hoff, winnaar van de eersteNobelprijs der Chemie in 1901, een belangrijke rol gespeeld. Het originele artikel van Van ‘t Hoff uit 1874 is hier te vinden (Engelse vertaling: hier).

29 Mei 2008

Een nieuwe studie in het gezaghebbende wetenschappelijke tijdschrift Nature waarschuwt dat de klimaatverandering mogelijk veel sneller en ernstiger zou kunnen zijn dan tot nu toe werd gedacht. Een kettingreactie waarbij methaan vrijkomt, zou er voor zorgen dat in minder dan honderd jaar alle ijs op aarde verdwijnt.

Methaan is als broeikasgas 25 maal krachtiger dan het veel bekendere CO2. Het gas is in gigantische hoeveelheden opgeslagen in ijs, op de bodem van oceanen en in de permafrost. En daar ligt precies het probleem: als de aarde opwarmt, dan kan de hoge temperatuur ervoor zorgen dat een deel van dat methaan vrijkomt in de atmosfeer.

 

Geologen zoeken naar bewijs van methaan-lekkage in sedimenten in Australié
© M. Kennedy, UC Riverside

De auteurs van de studie hoeven daarover niet te speculeren: het is allemaal al eens gebeurd, zo’n 635 miljoen jaar geleden. Toen zorgde het sneeuwbaleffect ervoor dat een ijstijd in een mum van tijd oversloeg in een periode van tropische temperaturen. In de periode die de studie onderzocht, 635 miljoen jaar geleden, zorgde een lichte opwarming ervoor dat de combinatie van ijs en methaan, methaan-clathraat genoemd, instabiel werd en methaangas begon af te geven in de atmosfeer. Aanvankelijk gebeurde dat geleidelijk, maar het krachtige broeikasgas zorgde ervoor dat de temperatuur verder steeg, dat er nog meer ijs smolt, en er dus nog meer methaan vrijkwam.
Martin Kennedy, professor aan de University of California, Riverside en hoofdauteur van de studie, waarschuwt dat het opnieuw kan gebeuren, en niet over miljoenen jaren, maar mogelijk in minder dan honderd jaar.

“Dit zijn erg zorgwekkende gegevens,” schrijft hij.

“Het methaanreservoir openbreken kan de aarde mogelijk tientallen graden warmer maken, en dat proces kan erg snel verlopen.”
De professor maakt zich ernstig zorgen dat de huidige opwarming van de aarde, die het gevolg is van de menselijke uitstoot van broeikasgassen, erg goed lijkt op de periode 635 miljoen jaar geleden. Als de CO2-uistoot de aarde voldoende opwarmt, zou een nieuwe kettingreactie met methaan in gang gezet kunnen worden. Dat proces verloopt niet over duizenden jaren, maar zou in minder dan honderd jaar tijd alle ijs op aarde kunnen doen verdwijnen.

11 februari  2009

http://www.nioz.nl/nioz_nl/faed5c3265fe06e16f0295a8f1a367dc.php

Methaan (aardgas)

is een 20 maal sterker broeikasgas dan kooldioxide.

Momenteel liggen er nog zeer grote hoeveelheden methaan als gashydraat opgeslagen in de bodem van de Noordelijke IJszee en in de permafrostgebieden op het land.

Als de Noordpool opwarmt komen deze vrij, wat de opwarming van de aarde weer een extra versnelling kan geven.

Methaan in de zeebodem komt voor in de vorm van opgelost en vrij gas dat op de zeebodem uit onderzeese bronnen vrijkomt, de zogenoemde “cold seeps”.

Daarnaast komt methaan ook als methaanhydraat voor, dat op een soort ijs lijkt dat gevormd wordt uit water en methaan moleculen.

 Het brandt wanneer het wordt ontstoken met een lucifer en smelt net als ijs wanneer het wordt verwarmd of wanneer de druk vermindert. Gewoonlijk vindt men gashydraat wereldwijd in zee in sedimentlagen op continentale hellingen en in de permafrost gebieden op het land (gebieden waar de bodem het hele jaar door bevroren is). In zee is vastlegging van methaan als gashydraat mogelijk bij een combinatie van een hoge druk van de bovenstaande waterkolom (>300m overeenkomend met 30 maal de atmosferische luchtdruk) en een lage temperatuur (<5°C).

Onder zulke omstandigheden belet de vorming van gashydraat het ontstaan van een cold seep. Maar als de waterdruk daalt of de temperatuur stijgt, “smelt” het hydraat en het methaangas komt alsnog vrij.

Omdat in de Noordpoolregio gashydraat op het ondiepe continentale plat te vinden is en gashydraat redelijk dicht onder de zeebodemoppervlakte voorkomt, is de transportweg tot de atmosfeer veel korter dan gewoonlijk. Dus ontsnapt mogelijk methaan in hoge mate naar de atmosfeer.

 De andere gashydraatbron in het Noordpoolgebied zijn de permafrostgebieden op het land. Tijdens de laatste jaren ontdooit er steeds meer permafrost en daarmee smelt ook het gashydraat en het ingevangen methaan kan ontsnappen.

Tegelijkertijd starten micro-organismen in de nu niet meer bevroren grond met het verteren van organisch materiaal, wat ook leidt tot methaanproductie. Dit methaan dringt direct tot de atmosfeer door.

Bovendien komen in het Noordpoolgebied constant aanzienlijke hoeveelheden methaan vrij uit moeras- en veengebieden. Methaan dat op één van de hier beschreven manieren in de atmosfeer terecht komt, draagt bij aan het broeikaseffect.

In 2008 hebben wetenschappelijke expedities rond Svalbard (Noorwegen) en op het westelijke Siberische continentale plat tal van tot nu onbekende koude methaanseepsgevonden. Wetenschappers zijn het erover eens dat lange-termijn monitoring van fundamenteel belang is om erachter te komen wat er precies in het Noordpoolgebied gebeurt en of het International Panel on Climate Change (IPCC) die de globale broeikasgas budgetten berekent, rekening moet houden met het vrijkomen van methaan uit de zeebodem in het Noordpoolgebied. Tot nu is dit geen deel van het IPCC klimaatbudget.

Aan de andere kant is de interesse in methaanhydraat als energiebron de laatste tijd gestegen. 1m3 methaanhydraat bevat wel 164 m3 brandbaar methaan. Maar de winning is technologisch en ecologisch problematisch.

Er lekt enorm veel metaan uit bodem van Noordelijke IJszee

2010

Uit de bodem van de Noordelijke IJszee ontsnapt het krachtige broeikasgas methaan aan een veel groter ritme dan deskundigen hadden gedacht. Het fenomeen kan de klimaatsverandering nog veel erger maken, zo blijkt uit een studie die in het jongste nummer van het vakblad Science is verschenen.

Het methaan komt van uit de permafrost onder water, zo bleek uit de studie onder leiding van Natalia Tsjakhova en Igor Semiletov van de Universiteit van Fairbanks in Alaska tussen 2003 en 2008 naar de wateren van het arctisch plat van oost-Siberië, goed voor meer dan twee miljoen vierkante km in de Noordelijke IJszee.

Vroegere studies in Siberië hadden zich meer geconcentreerd op methaan dat tengevolge van het afmelten van de permafrost op het continent ontsnapt.

Wetenschappers hebben lang gedacht dat de permafrost onder de Noordelijke IJszee een onoverschrijdbare barrière vormde voor methaan, waarvan het broeikaseffect dertig keer hoger is dan koolstofdioxide. (belga/mvl)

04/03/10

Dooi permafrost heeft gruwelijk onderschatte impact op

opwarming aarde

Een onderzoeker steekt methaan in brand dat gevangen zat onder het ijs. © ap

De dooi van de permafrost, de bevroren arctische ondergrond, gaat het effect van de klimaatopwarming nog bespoedigen. De impact daarvan wordt onderschat door de huidige klimaatmodellen, waarschuwt een nieuwe studie.

De permafrost beslaat ongeveer een vijfde van het landoppervlak van het noordelijk halfrond, dat is 19 miljoen vierkante kilometer. De ondergrond van de permafrost bevat een enorme hoeveelheid organische koolstof: resten van planten en dieren die in de loop van duizenden jaren in de bodem opgestapeld zijn. Die koolstof wordt geneutraliseerd door de vriestemperaturen in de bodem, maar met de dooi van de permafrost gaan de micro-organismen beginnen ontbinden en een deel van de koolstof in de atmosfeer brengen.

Enorme hoeveelheid
In totaal zouden de arctische gebieden ongeveer 1.700 miljard ton koolstof bevatten, zeggen twee Amerikaanse biologen, Edward Schuur en Benjamin Abbott, in een artikel in het Britse vakblad Nature. “Die 1.700 miljard ton is ongeveer vier keer de hoeveelheid koolstof die vrijgekomen is door de menselijke activiteit gedurende de moderne tijden en het dubbele van wat de atmosfeer nu bevat”, klinkt het onheilspellend.

Drie keer meer dan schattingen
Volgens de wetenschapper en een veertigtal internationale experts van het netwerk Permafrost Carbon Network, die de studie ondertekenden, vertegenwoordigt het cijfer meer dan drie keer de hoeveelheid van de schattingen in vorige klimaatopwarmingsmodellen.

Oorzaak
Reden voor de uiteenlopende cijfers is dat er tot nu slechts tot een meter onder het oppervlak werd gemeten, terwijl er zich daaronder in de loop der jaren door de afwisseling van dooi en vriestemperaturen een ophoping van koolstof heeft voorgedaan die veel dieper zit. (belga/sam)

30/11/11

 Russische ijslaag is tijdbom, maar de Russen zien het niet   Opwarming veen veroorzaakt enorme CO2-uitstoot  Klimaatverandering in het noordelijk poolgebied steeds duidelijker   70 procent minder CO2 kan opwarming aarde stabiliseren

DOSSIER   /ARCHIEF  

Waarheen de wind waait: meer methaan door opwarming

Amsterdam, 27 mei 2011 – De netto-opname van CO2 verandert weinig in een warmer klimaat. De warmere omstandigheden leiden echter wel tot meer methaanuitstoot, die niet gecompenseerd wordt door een hogere opname van CO2. Dit blijkt uit het promotieonderzoek van Frans-Jan Parmentier in de Noordoost-Siberische toendra.
Parmentier hoopt maandag 30 mei bij de VU in Amsterdam te promoveren op zijn toendraonderzoek.
> www.energieportal.nl: Proefschrift: Waarheen de wind waait
> dare.ubvu.vu.nl: Samenvatting van het proefschrift
> The Tundra Ecosystem, Climate and Greenhouse Gas Exchange
Gerelateerd:
> Permafrost: “Huidige klimaatmaatregelen onvoldoende om permafrost te redden”
> Taiga: Sparren in Alaska hebben last van de warmte

Gasuitwisselingskamers moeten methaanuitstoot reduceren

Brussel, 3 mei 2011 – Het Instituut voor Landbouw- en Visserijonderzoek (ILVO) heeft zes gasuitwisselingskamers in gebruik genomen. Hiermee wil het onderzoek verrichten naar de manier waarop de methaanuitstoot van koeien verminderd kan worden. “Het zou sterk zijn als we die met ons onderzoek met 15 tot 20 procent kunnen reduceren”, zegt Sam De Campeneere, wetenschappelijk directeur ‘Functionele Voeding’/
> www.vilt.be: Gasuitwisselingskamers moeten methaanuitstoot reduceren

Methaanemissie uit permafrost beperkt door waterafvoer

Amsterdam, 1 mei 2011 – In Siberië, Alaska en Canada smelt de permanent bevroren bodem. Hierdoor ontstaan op grote schaal dooimeren waaruit het broeikasgas methaan vrijkomt. Uit onderzoek van aardwetenschappers van de Vrije Universiteit Amsterdam blijkt dat de oppervlakte van deze dooimeren in de toekomst snel toeneemt, maar slechts tot een bepaalde maximum oppervlakte. De methaanuitstoot is daardoor veel lager dan eerdere schattingen, maar is door het verminderen van menselijke broeikasuitstoot niet meer te beïnvloeden.
> www.groeneruimte.nl: Methaanemissie uit permafrost dooi is genuanceerder dan eerder gedacht
> Zie ook Media buitenland: Methane emissions from permafrost thaw lakes limited by lake drainage (May 1)

Wat gebeurt er echt met de permafrost?

De Siberische toendra is een eenzame plaats, ver weg van GSM-masten, e-mail en mediahypes. En er zijn heel veel muggen. Als je daar onderzoek wilt doen is het echt afzien. Toch staat dit gebied volop in de belangstelling. De reden: in de permanent bevroren bodem van het hoge noorden zit veel organische stof: fossiele planten en zelfs complete mammoeten. Als de permafrost smelt door opwarming van het klimaat kan dit in de vorm van kooldioxide of methaan in de atmosfeer terecht komen. Alsof je de stekker uit je vriezer trekt en de inhoud ervan versneld tot ontbinding overgaat. Methaan is als broeikasgas ongeveer 25 keer zo sterk als kooldioxide, dus wordt het broeikaseffect erdoor versterkt.
> Zie ook Media buitenland: Collapse of permafrost may lead to final tipping point of methane hydrate release from sea floor.

Russische waardering voor ons onderzoek
Wageningen, 17 november 2010 – Even uitblazen. We hebben net een zeer geslaagde workshop achter de rug over het onderzoek in Siberie. De workshop was in Wageningen. Bijna iedereen die onderzoek doet naar permafrost-ecosystemen in Siberie was er, Japanners, Nederlanders, Duitsers, Katey Walter uit Alaska, en natuurlijk onze Russische collega’s.
> www.pooljaar.nl: Russische waardering voor ons onderzoek

Gevaarlijke gasvoorraad in de poolzee heeft een lek deksel

Hilversum, 11 maart 2010 – Het bruist en borrelt in de Noordelijke IJszee. Per jaar gaat minimaal 18 miljard kuub aardgas de lucht in, maar waarschijnlijk veel meer. Komt het gas omhoog doordat dit gebied in dertig jaar met meer dan vijf graden is opgewarmd, geldt het omgekeerde, of is het allebei waar?
> noorderlicht.vpro.nl: Gevaarlijke gasvoorraad in de poolzee heeft een lek deksel

Meer methaan ontsnapt uit poolijs

Amsterdam, 5 maart 2010 – Methaan, een krachtig broeikasgas, borrelt vlugger uit het poolijs dan voorheen werd gedacht. Dat stellen onderzoekers in een artikel in het wetenschappelijk tijdschrift Science dat vrijdag wordt gepubliceerd.
Door het warmere klimaat komt methaan dat in de loop der tijd is vastgelegd in en onder de de permafrost in het hoge noordenmomenteel weer vrij. “De hoeveelheid methaan die uit de Oost-Siberische Arctische Plaat ontsnapt is groter dan de hoeveelheid die uit alle wereldzeeën ontsnapt”, schrijft Natalia Shakhova van de Universiteit van Alaska in het artikel.
De groeiende uitstoot van methaan baart grote zorgen omdat methaan zeker dertig keer meer warmte kan vasthouden. Het broeikaseffect dat door methaan wordt veroorzaakt is dan ook veel groter dan dat van CO2 (kooldioxide).
In het verleden varieerden de concentraties methaan in de atmosfeer tussen de 0,3 tot 0,4 deeltje per miljoen in koude periodes en 0,6 tot 0,7 deeltje per miljoen in warmere periodes. Het methaangehalte in het poolgebied is momenteel zo’n 1,85 deeltjes per miljoen, het hoogste gehalte in honderdduizenden jaren.
> www.vwkweb.nl: Meer methaan komt vrij in Arctische Zee
> Media buitenland: Methane releases from Arctic shelf much larger and faster than anticipated 
> Themapagina permafrost ontdooit

Bodembacteriën zijn de échte methaanproducenten

Amsterdam, 17 / 19 februari 2010 – Bomen werken als een soort schoorsteen. Ze pompen methaan op dat is geproduceerd door anaerobe bodembacteriën, en laten dat via hun bladeren los in de atmosfeer. Met deze waarneming zetten Andrew Rice en collega’s (Portland State University, Oregon) de hypothese op losse schroeven, dat bomen zélf methaan zouden produceren en zo op perverse wijze bijdragen aan het broeikaseffect.
> www.nrc.nl: Bomen lozen moerasmethaan (19-02)
> www.c2w.nl: Bodembacteriën zijn de échte methaanproducenten (17-02)
> www.agu.org: Emissions of anaerobically produced methane by trees (Feb 11)

Bewijs dat broeikas zichzelf versterkt

Amsterdam, 18 januari 2010 – De methaanuitstoot van rijstvelden, moerassen en veengebieden stijgt flink. Dat blijkt uit onderzoek van Schotse klimatologen in samenwerking met onderzoekers van het Nederlands instituut voor ruimteonderzoek SRON. In de periode 2003-2007 bedroeg de stijging 7 procent.
> www.depers.nl: Bewijs dat broeikas zichzelf versterkt
> www.klimaatportaal.nl: Hogere temperaturen zelf ook oorzaak van klimaatverandering
> Media buitenland: Global warming ‘speeds’ up gas emissions

Gezocht: vee zonder methaanuitstoot
Berlijn, 17 januari 2010 – Op de Riswick-boerderij, vlakbij de grens met Nederland, willen wetenschappers van de Universiteit van Bonn op zoek gaan naar koeien die minder CO2 uitstoten.
> www.ipsnews.be / Gezocht: vee zonder methaanuitstoot

 

http://www.zeeburgnieuws.nl/nieuws/kv_methaan_hydraten_smelten.html

 

°

Dinoscheten warmden de aarde op

Miljoenen jaren geleden was het klimaat op aarde warm en vochtig. Plantenetende dinosauriërs hebben daar waarschijnlijk een belangrijke bijdrage aan geleverd door de productie van het broeikasgas methaan. Engelse wetenschappers berekenden dat de methaanuitstoot van de dino’s ongeveer even groot moet zijn geweest als de totale methaanuitstoot op dit moment.

door

Brontosaurus

In het spijsverteringsstelsel van de meeste planteneters huizen methaanproducerende bacteriën. Die bacteriën helpen bij de afbraak van plantaardig voedsel, maar daarbij komt ook het broeikasgas methaan vrij. Moderne grazers als koeien en geiten stoten met zijn allen tussen de 50 en 100 miljoen ton methaan per jaar uit. Daarmee leveren de grazers een belangrijke bijdrage aan de opwarming van de aarde, menen sommige klimaatwetenschappers.

De Engelse wetenschapper David Wilkinson en zijn collega Graeme Ruxton doen al jaren onderzoek naar de ecologie van sauropoden. Dat zijn enorm grote plantenetende dinosauriërs met een opvallend lange nek. Het gemiddelde gewicht van een volwassen brontosaurus (ook behorend tot de sauropoden) bedraagt ongeveer 20.000 kilogram. Als – de hierbij klein afstekende – moderne grazers al zoveel methaangas produceren dat klimaatwetenschappers zich daar druk over maken hoe zat dat dan bij de dino’s, vroegen Wilkinson en Ruxton zich af.

Wandelende methaanvaten

Zij zochten contact met methaanexpert Euan Nisbet en berekenden dat een gemiddelde brontosaurus bijna twee kilogram methaangas per dag uitstoot. Uitgaande van tien dino’s per vierkante kilometer kwamen de wetenschappers op een totale methaanuitstoot van 520 miljoen ton per jaar. Dat is ongeveer vijf keer zoveel als de grazers van tegenwoordig per jaar produceren. Sterker nog, het is ongeveer net zoveel als de totale methaanuitstoot op dit moment. Die schommelt tussen de 500 en 600 miljoen ton per jaar.

Sauropoden waren dus wandelende methaanvaten. En aangezien methaangas de warmte op aarde 20 tot 25 keer zo efficiënt vasthoudt als het broeikasgas CO2, is het zeer waarschijnlijk dat de dino’s door hun methaanuitstoot een grote invloed hadden op het klimaat.

Methaan_uitstoot_van_verschillende_bronnen

Onze huidige methaanuitstoot ligt tussen de 500 en 600 miljoen ton per jaar. Onze veestapel neemt iets minder dan 100 miljoen ton daarvan voor zijn rekening. De rest van het methaan is voor een groot deel afkomstig van de industrie. Voor de industriële revolutie was de totale methaanuitstoot dan ook een stuk lager, ongeveer 200 miljoen ton per jaar. De methaanuitstoot van sauropoden is net zo hoog als de totale methaanuitstoot op dit moment. Current Biology

Het is niet voor het eerst dat de methaanuitstoot van uitgestorven grote grazers onder de loep wordt genomen. In 2010 schreven Amerikaanse wetenschappers al dat het uitsterven van mammoeten en andere grote grazers gepaard ging met een scherpe daling van de methaanconcentratie in de atmosfeer. Na die daling begon op aarde een koude periode. Volgens de Amerikanen het directe gevolg van het dalen van de methaanconcentratie.

Dankzij dit soort onderzoeken wordt duidelijk dat het klimaat op aarde duizenden (in het geval van de mammoeten) en zelfs miljoenen (in het geval van de sauropoden) jaren geleden al beïnvloed werd door schetende planteneters.

Bron:

David Wilkinson e.a. Could methane produced by sauropod dinosaurs have helped drive Mesozoic climate warmth? Current Biology 22:9, 8 mei 2012

 

Methaanscheet en de eind-Trias-massa-extinctie

Wetenschappers breken al decennialang het hoofd over de vraag waarom zo’n 200 miljoen jaar geleden bijna 80 procent van het leven uitstierf. En nu lijkt er eindelijk een doorbraak te zijn! Nederlanders stellen namelijk dat het vrijkomen van een enorme hoeveelheid methaan de hoofdoorzaak is…

door

°

Rond 201,4 miljoen jaar geleden was het een hel op aarde. De toenmalige dieren en planten worstelden om te overleven in een wereld die totaal anders was dan nu. Bijna 80 procent van het leven stierf uit tijdens deze eind-Trias-massa-extinctie. Hoe dit nu toch mogelijk was, is nog steeds vrij onbekend.

De Nederlander Micha Ruhl (Universiteit Utrecht) en collega’s hebben echter een mogelijke verklaring gevonden: zij wijten de uitsterving aan het massaal vrijkomen van methaan dat opgeslagen was in de zeebodems. Oftewel een ‘methaanscheet’. Het nieuws werd vandaag gepubliceerd in Science.

De wetenschappers onderzochten een gebied in westelijk Oostenrijk, de zogenaamde Kuhjoch– en Hochalplgraben_ontsluitingen     dichtbij Tirol. Net als op andere plaatsen ter wereld vonden ze hier aanwijzingen voor een verandering in de globale koolstofcyclus. Er bleek namelijk veel meer van het koolstofisotoop koolstof-12 (C-12) in organische moleculen te zitten ten opzichte van C-13 in vergelijking met de aardlagen erboven èn eronder. Die organische moleculen zijn afkomstig van het waslaagje van planten gevonden in de aardlagen. En laat nou die verandering in koolstof precies samenvallen met de eind Trias massa-extinctie.

 

Samplelocation_austria

Een beeld van een bestudeerde ontsluiting van eind Trias gesteente in Oostenrijk. Micha Ruhl

De massa-uitsterving

In deze periode op aarde stierven bijvoorbeeld de conodonten (lancetvisachtigen) uit, maar ook de conulariden (volgens een deel van de wetenschap een soort neteldier). Andere groepen organismen overleefden de uitsterving wel, maar leden zware verliezen. Hoe kwam dat?

In het verleden dachten wetenschappers aan een inslag van een hemellichaam, massaal vulkanisme en zeespiegeldaling. Vooral grootschalig en langdurig vulkanisme in Noord- en Zuid-Amerika, Afrika en Europa door het opbreken van het supercontinent Pangea leek dé verklaring. Maar nu komt er een theorie bij…

 

Photo_kyrtomisporisspeciosus

Dit spore uit Oostenrijk komt voor rondom de uitsterving. Nina Bonis

Warm

“Het op grote schaal vrijkomen van methaan (CH4) leidde tot een sterke toename van koolstof in de atmosfeer, wat weer leidde tot sterke veranderingen in het klimaat, met een massa-extinctie mogelijk als gevolg”, vertelt hoofdonderzoeker Ruhl aan Kennislink.

Lawrence Tanner (Le Moyne College, VS), niet verbonden aan het onderzoek:

“Dat de isotopenverandering – meer C-12 in dit geval – en de uitstervingen komen door het vrijkomen van methaan resulterend in een broeikaseffect is inderdaad nieuw.”

Een deel van het methaan werd omgezet naar een andere broeikasgas, namelijk CO2. Mogelijk steeg de koolstofdioxide-concentratie in de atmosfeer met een factor vier. Hierdoor werd het warmer op Aarde, niet in de laatste plaats ook door het methaan zelf dat een 20 tot 25 keer sterker broeikasgas is dan CO2.

Maar niet alleen een methaanscheet, ook grootschalig vulkanisme stoot netto veel CO2 uit en kan zo voor opwarming zorgen. Wat is nu de belangrijkste oorzaak? “De periode van massa-extinctie duurde relatief kort, maar zo’n twintig- tot veertigduizend jaar. Het vulkanisme duurde veel langer, zo’n 600.000 tot één miljoen jaar,” zegt Ruhl. Het methaan kwam vrij in slechts tien- tot twintigduizend jaar, wat veel meer overeenkomt met de duur van de massa-uitsterving. Bovendien brengt methaan relatief veel meer C-12 in de atmosfeer in vergelijking met CO2 van vulkanisme. Het lijkt er dus op dat methaan de belangrijkste oorzaak is voor de opwarming èn uitsterving.

Toch kan vulkanisme hierin wel geholpen hebben. “Tijdens het begin van het vulkanisme kwam er mogelijk net voldoende CO2 vrij om de aarde en ook de oceanen op te warmen, zodat methaan dat in de zeebodem opgeslagen zat, vrij kon komen. Methaan is een veel sterker broeikas gas dan CO2, dus toen er een beetje methaan vrijkwam versterkte dat de opwarming van de oceanen.”

 

trias uitsterving gestolde lava

Een voorbeeld van gestold lava gevormd rondom de uitsterving.

Micha Ruhl

Kritiek

Tanner is niet overtuigd van het hele verhaal, want de verandering in C-12 is veel groter in Oostenrijk dan in de oostelijke Verenigde Staten in het Newark-bekken. Bovendien vonden deze veranderingen in de VS en in Oostenrijk mogelijk niet tegelijkertijd plaats.

“De waarheid is dat het Newark-bekken, omdat het niet-oceanische aardlagen van oorsprong zijn, niet met zekerheid gecorreleerd kunnen worden aan de oceanische aardlagen (zoals de Oostenrijkse aardlagen). Het zou ideaal zijn om nog zo’n grote verandering te zien (van koolstof) in aardlagen met een oceanische oorsprong. Dat zou aantonen dat dit geen strikt regionaal signaal is”, aldus Tanner.

Er is dus nog genoeg werk aan de winkel. Ook Ruhl wil meer weten:

“We weten niet hoeveel warmer het werd. En we weten ook nog niet precies waarom diersoorten in de oceanen uitstierven. Daarnaast zullen we door meer inzicht beter kunnen begrijpen wat we in de toekomst mogelijk kunnen verwachten, als de mens nog veel langer door gaat met het verbranden van fossiele brandstoffen.”

Bron:

 

Zie ook:

Schetende mammoet dood, methaan omlaag

 

°

Methaan nog veel schadelijker dan gedacht

 

Brussel, 2 november 2009 – Methaan heeft een veel grotere invloed op global warming dan vroeger gedacht werd. Het effect van methaan zou tot een derde groter zijn omdat voordien geen rekening werd gehouden met aërosols. Eén ton methaan heeft over honderd jaar 33 keer meer invloed dan één ton CO2.
> www.hln.be: Methaan nog veel schadelijker dan gedacht
> Media buitenland: Methane impact on global warming ‘much greater than thought’ (Oct 31)

 

°

Kurk in methaanlek nodig

Amsterdam, 16 oktober 2009 – Snel terugdringen van aardgaslekken op de korte termijn kan een grote stap zijn in het tegenhouden van klimaatverandering. Steeds vaker worden hiervoor infraroodcameras gebruikt. Jaarlijks lekt er meer dan 84 miljard kubieke meter methaan uit gasbronnen en gaspijpen.
> www.llink.nl: Kurk in methaanlek

Broeikasgas methaan kan sneller dan verwacht uit oceaan ontsnappen

Brussel, 3 september 2009 – Amerikaanse wetenschappers vrezen dat het methaangas in de oceaanbodem veel sneller dan tot nog toe was aangenomen in de atmosfeer zal terechtkomen. Methaan is een broeikasgas dat nog meer dan CO2 de opwarming van de aarde stimuleert.
> www.ips.be: Broeikasgas methaan kan sneller dan verwacht uit oceaan ontsnappen

“Bommetjes op de oceaanbodem”

Rotterdam, 21 augustus 2009 – Dat zich in het koude water op het noordelijk halfrond grote hoeveelheden methaan bevinden, is bekend. Technologen dromen er al lang van deze zogeheten methaanhydraten (een soort schuimachtige massa waarin het gas gebonden is aan ijskristallen) te winnen en het methaan te gebruiken als energiebron.
Maar ze zijn zich ook bewust van de risico’s. Methaan is een zeer krachtig broeikasgas, zo’n 20 keer sterker dan kooldioxide. Als dat vrijkomt, kan dat een forse bijdrage leveren aan het versterkte broeikaseffect. Dus wordt er veel onderzoek gedaan naar de stabiliteit van methaan in de noordelijke aardbodem, zowel onder water als in de permafrost van bijvoorbeeld Siberië.
> http://weblogs3.nrc.nl: “Bommetjes op de oceaanbodem”
> Media buitenland: Methane seeps from Arctic sea-bed (August 19 / 24)

Opwarming laat broeikasgas uit oceaanbodem ontsnappen

Brussel / Amsterdam / Londen, 17 augustus 2009 – Door de opwarming van de oceaan de voorbije dertig jaar is methaan vrijgekomen, een broeikasgas dat de opwarming van de aarde nog kan versnellen. Britse onderzoekers hebben dat vastgesteld op de zeebodem bij Spitsbergen.
In de oceaanbodem zitten grote hoeveelheden methaan in de vorm van methaanhydraat, een ijsvormige substantie. Vroeger werd al gesignaleerd dat het methaangas door de opwarming van de oceanen kon vrijkomen omdat het methaanhydraat alleen onder hoge druk en bij lage temperatuur stabiel blijft.
De onderzoekers hebben op de zeebodem aan de rand van het continentaal plat ten westen van Spitsbergen, meer dan 250 ‘pluimen’ van methaangasbelletjes ontdekt op dieptes varierend van 150 tot 400 meter, op en boven de bovengrens van de gas hydraat stabilisatiezone (GHSZ).
De opwarming van de noordwaarts gerichte West Spitsbergen stroom met 1 graad celcius gedurende de laatste dertig jaar is er waarschijnlijk de oorzaak van dat het vrijkomen van het methaangas is versneld door de verkleining van de ghsz. Als dit proces zich verder langs de randen van het noordelijk continentaal plat verspreidt, zullen meer methaanhydraten destabiliseren en kunnen tientallen teragrammen (1 tg = 1 miljoen ton) methaan per jaar terecht komen in de oceaan en vervolgens in de atmosfeer, aldus onderzoekers Westbrook et all in een recente publikatie in deGeophysical Research Letters.
Het destabiliseren van de methaanhydraten gold tot nu toe als iets uit de verre toekomst dat alleen bij vergaande opwarming van de aarde zou kunnen gebeuren.
Het vrijkomen van methaangas uit deze hydraten zou 55 miljoen jaar geleden (mede) oorzaak zijn geweest van de ‘broeikasramp’ van het Paleoceen Eoceen Thermisch Maximum (PETM).
> www.ipsnews.be: Opwarming laat broeikasgas uit oceaanbodem ontsnappen
> Methanehydrate: Methane seeps from Arctic sea-bed / Warming ocean contributes to global warming (August 14/19)

> Westbrook, G. K. et al. Escape of methane gas from the seabed along the West Spitsbergen continental margin. Geophysical Research Letters doi:10.1029/2009GL039191, 2009
Gerelateerd:
> Methaanhydraat: Klimaatkettingreactie veroorzaakte broeikasramp 55 miljoen jaar geleden
Permafrost: 
> De negen stappen naar de ondergang: 4. De permafrost ontdooit
> Permafrost ontdooit met grote gevolgen voor CO2- en methaanuitstoot
> Permafrost: Drowned tundra emits more carbon 

IJs kan groene brandstof worden
Brussel, 27 maart 2009 – Volgens nieuw Amerikaans onderzoek is het mogelijk groene brandstof te winnen uit ijs. Dat schrijft het weekblad New Scientist.
Het onderzoek concentreert zich op methaanhydraat, ook methaan-clathraat of methaanijs genoemd. Het ziet eruit als ijs of sneeuw maar bevat methaangas. Het komt in grote hoeveelheden voor op de oceaanbodem. De voorraad methaan is er minstens tweemaal zo groot als de wereldwijde reserve fossiele brandstoffen.
> www.ipsnews.be: IJs kan groene brandstof worden

De ‘meltdown’ van het permafrostmethaan is een bedreiging voor de mensheid
New York, 25 maart, 2009 – Volgens wetenschapster Katey Walter ontdooit de permafrost in het hoge noorden op steeds grotere schaal. Hierbij komt behalve CO2 vooral ook het sterke broeikasgas methaan vrij.
“Ik ben geschokt, werkelijk geschokt,” zei Walter, ecologe bij de Universiteit van Alaska in Fairbanks.
“Ik was enkele weken geleden in Siberië. De permafrost is in het hele arctische gebied snel aan het ontdooien. Er ontstaan op grote schaal meren en het methaangas borrelt overal omhoog,” aldus Walter in de New Scientist.
Het ontdooien van de permafrost en het vrijkomen van methaan betekent niets minder dan een ‘tijdbom’ zei Philippe Ciais, een onderzoeker aan het Laboratorim voor klimaatwetenschappen en in Gif-sur-Yvette in Frankrijk France, tegen het recente klimaat congres in Kopenhagen. “Bij een temperatuurstijging van twee graden celcius zouden miljarden tonnen CO2 en methaangas uit de permafrost vrij kunnen vrijkomen”, waarschuwt de Franse wetenschapper.
Media buitenland: Arctic meltdown 
Media buitenland: Permafrost ‘time bomb’, scientist warns

Methaanhydraat: Broeikasgevaar in de oceaan
Hilversum, 15 november 2008 – Als de klimaatverandering doorzet, zal bevroren broeikasgas in de zeebodem smelten en in de atmosfeer terechtkomen, met meer opwarming tot gevolg. Amerikaanse en Duitse onderzoekers deden pionierswerk door een computer de risico’s te laten berekenen.
noorderlicht.vpro.nl: Methaanhydraat: Broeikasgevaar in de oceaan
Zie ook: 
> Media buitenland: Climate-Warming Methane Levels Rose Fast In 2007 / De Methane Time Bomb

Vrijkomend methaan uit Poolzee baart klimaatwetenschappers grote zorgen
Londen (UK) / Fairbanks (AL/US), 23 / 25 september 2008 – Britse wetenschappers hebben honderden methaan bronnen ontdekt in de Poolzee ten westen van Spitsbergen. Het is de tweede keer deze week dat wetenschappers melding maken van het vrijkomen van methaangas, een broeikasgas ruim twintig maal sterker dan kooldioxide.
Op dinsdag maakten Zweedse wetenschappers bekend dat zij tijdens een onderzoekstocht met een Russisch onderzoeksschip grote hoeveelheden methaangas hebben ontdekt die uit de zeebodem opwellen ten noorden van Oost-Siberië op het continentaal plat van de Laptev zee.
Nu melden wetenschappers van de Universiteit van Birmingham dat zij methaan hebben zien opborrelen in water van ongeveer 400 tot 1200 meter diep, dus totaal verschillend van de situatie in Siberië.
Analyse van de vrijgekomen gassen en de zeebodem gaf aan dat het methaan afkomstig is van zogenaamde methaanhydraten (methaanijs) een losse verbinding van water met methaangas die alleen bij specifieke temperaturen en waterdrukken kan bestaan.
De beide onderzoekstochten zijn mede geïnspireerd door de bevindingen de Russische onderzoekers Igor Semiletov en Natalia Shakhova die mei vorig jaar tijdens een expeditie over de toen nog bevroren Laptev Zee al hoge concentraties methaan hebben gemeld.
Wetenschappers zijn bang dat door de opwarming van de aarde als gevolg van het broeikaseffect ook de temperatuur van het bodemwater van de zee verder zal stijgen waardoor de methaanhydraten steeds instabieler worden en méér methaangas vrijkomt. Dit zal dan gaan bijdragen aan een verdere versnelling van de opwarming van het klimaat.
Het uiteenvallen van de methaanhydraten werd lange tijd als een hypothetische laatste fase van de opwarming van de aarde gezien, nu lijkt het al op gang te zijn gekomen, gelijk met het smelten van de Groenlandse ijskap en het ontdooien van de permafrost ten noorden van de poolcirkel als gevolg van de toename van het kooldioxide in atmosfeer door toedoen van menselijk handelen.
Klimatologen benadrukken dat de genoemde processen elkaar versterken en dat de combinatie van alle negatieve factoren uiteindelijk zou kunnen leiden tot het versnellen van de klimaatverandering met een mogelijke ‘broeikasgasramp’ als gevolg.
De Utrechte paleo-onderzoekers Sluijs en Brinkhuis wezen er vorig jaar al op dat het uiteenvallen van methaanhydraten als gevolg van een plotselinge toename van kooldioxide in de atmosfeer, 55 miljoen jaar geleden waarschijnlijk de aanleiding was tot het thermisch maximum op de grens van het Paleoceen en het Eoceen (het PETM). Tijdens deze ‘broeikaswereld’ heersten aan de polen subtropische omstandigheden, was Groenland begroeid met palmbomen en kon je in de Noordelijke IJszee gewoon zwemmen, vooropgesteld dat er geen krokodillen in de buurt waren…
www.weer.nl: IJszee borrelt broeikasgas op
www.hier.nu: Extra broeikasgassen door smelten van Noordpool
www.mo.be: ‘Methaanschoorstenen’ baren klimaatwetenschappers zorgen
Tijdbom van Methaangas
Media buitenland: The Methane Time Bomb
Noordpool subtropisch: Klimaatkettingreactie veroorzaakte 55 miljoen jaar geleden broeikasramp

Methaangas kan klimaatverandering enorm versnellen
Brussel, 29 mei 2008 (IPS) – Een nieuwe studie in het gezaghebbende wetenschappelijke tijdschrift Nature waarschuwt dat de klimaatverandering mogelijk veel sneller en ernstiger zou kunnen zijn dan tot nu toe werd gedacht. Een kettingreactie waarbij methaan vrijkomt, zou er voor zorgen dat in minder dan honderd jaar alle ijs op aarde verdwijnt.
www.mo.be: Methaangas kan klimaatverandering enorm versnellen
Media buitenland: Methane release could cause abrupt, far-reaching climate change 
Media buitenland: The methane time bomb
Media buitenland: Methane release could cause abrupt, far-reaching climate change 

Methaanhydraten in Siberië beginnen te ontdooien

Het vrijkomen van het methaangas uit het methaanhydraat is op het vasteland van Siberië in bevroren poelen te zien als bellen onder het ijs. Op zee ontsnapt het vrijkomend methaangas rechtstreeks naar de atmosfeer (foto © Jeff Chanton, FSU Oceanography Department)

Wenen, 18 april 2008 – Onderzoekers hebben bewijs gevonden dat in de zeebodem van de Poolzee, ten noorden van Siberië, methaanhydraten beginnen te ontdooien waardoor methaangas vrij komt in de atmosfeer.
Russische poolwetenschappers hebben dit gemeld tijdens een congres van de Europese Geologen Vereniging, de European Geosciences Union, de EGU, dat van 13 tot 18 april in Wenen gehouden is.
Als gevolg van het ontdooien van de methaanhydraten – een losse verbinding van water met methaangas – zou de aarde volgens hen op catastrofale wijze verder kunnen opwarmen omdat methaan een minstens twintig keer zo sterk broeikasgas is als kooldioxide.
Op het continentaal plat, het ondiepe deel van de Poolzee voor de kust van Siberië – (maar ook in de permafrost onder de toendra en taiga) – ligt naar schatting ruim 500 miljard ton koolstof in de vorm van methaanhydraat opgeslagen.
Volgens de Russische onderzoekers zou als dit methaan vrijkomt de concentratie van methaangas in de atmosfeer 12 maal toe kunnen nemen.
Hierdoor zou de aarde boven op de reeds bestaande opwarming als gevolg van de andere broeikasgassen, nog verder kunnen opwarmen. Deze opwarming zou dan mogelijk niet meer terug te draaien zijn.
De onderzoekers deden hun onderzoek op het continentaal plat bij de monding van de rivier de Lena in Oost-Siberië.
Media buitenland: A Storehouse of Greenhouse Gases Is Opening in Siberia
Klimaatkettingreactie veroorzaakte broeikasramp 55 miljoen jaar geleden

Klimaatkettingreactie veroorzaakte broeikasramp 55 miljoen jaar geleden

Utrecht / Amsterdam, 20 december 2007 – Nederlandse onderzoekers publiceren op 20 december in het vooraanstaande tijdschrift Nature een artikel dat het mechanisme van de fossiele broeikasramp van 55 miljoen jaar geleden verklaart.
Het onderzoek laat zien dat een natuurlijke kettingreactie de oorzaak was van een zeer snelle toename van de CO2 en methaan in de atmosfeer.
Het is de eerste keer dat deze kettingreactie bij een fossiele broeikasramp is aangetoond. Deze klimaatverandering kan als een model beschouwd worden voor de huidige opwarming van de aarde. De onderzoekers betogen dat de huidige klimaatmodellen niet toereikend zijn de gevolgen van de huidige opwarming correct te voorspellen.
In aanvulling op de film An Inconvenient Truth van Al Gore laat dit type onderzoek volgens de auteurs zien hoe een broeikaswereld eruit ziet, inclusief krokodillen en palmbomen op de Noordpool…
Meer….

Te gruwelijk om te overwegen? 
Amsterdam, 23 februari 2007 – Onlangs verscheen een VN-rapport dat vaststelde dat de mens bijdraagt aan de huidige klimaatverandering. Maar er zijn nog verontrustender ontwikkelingen gaande. Door weg te kijken staat de mens een oplossing in de weg.
De beroemde astrofysicus Stephen Hawking zei in 2005 dat het zeer wel mogelijk is dat op aarde binnen honderd jaar een klimaat heerst als op Venus. Dat wil zeggen: met een temperatuur van 120 graden Celsius. Opmerkelijk genoeg volgde op deze wel zeer alarmerende uitspraak geen reactie. Dit kan alleen verklaard worden door het aan de mens zo eigen verdringen of bagatelliseren van onwelkome feiten.
www.katholieknieuwsblad.nl: Te gruwelijk om te overwegen? 

Methaan en methaanhydraten – Zin en Onzin
Amsterdam, 15 februari 2007 – De laatste tijd valt het woord methaanhydraat steeds vaker en ook wordt er steeds vaker een link gelegd naar de opwarming van de aarde en het smelten van de poolkappen, maar wat is methaan, en wat zijn methaanhydraten nu eigenlijk?
www.grenswetenschap.nl: Methaan en methaanhydraten

Sneeuw van gas: Gashydraten: curiositeit, zegen of tijdbom? 
Amsterdam, 21 december 2005 – Op het eerste gezicht lijkt het sneeuw. Maar het is meer dan bevroren water. Er zit gas in. Gashydraten ontstaan bij afkoeling van water onder druk in aanwezigheid van een gas of vluchtige vloeistof. Het eerste gashydraat, chloorhydraat, werd in 1810 door Davy bij afkoeling van vochtig chloorgas ontdekt. Spoedig bleek niet alleen chloor, maar een verrassende verscheidenheid van moleculen (broom, methaan, zwavelwaterstof, stikstof, zuurstof en zelfs de edelgassen argon, krypton en xenon) hydraten te kunnen vormen.
www.kennislink.nl: Gashydraten: curiositeit, zegen of tijdbom?

Bellen in de toendra: Methaan en klimaat
Langzaam zakt een blok grond van de oever in het meer. De dwergberken en de witte pluimen van het wollgras verdwijnen onder water. Bellen stijgen op. In de oever is het ijs in de bodem te zien: glimmend, nat. Nog even en het volgende blok zakt het meer in. Het meer wordt ieder jaar groter en slokt steeds meer toendra op….
Deze meren zijn een signaal: het gevolg van de sterke klimaatveranderingen die zich in het hoge noorden voordoen ten gevolge van het broeikaseffect. De bewoners van de toendra, rendierhouders en hun kuddes, zullen hun leefwijze hieraan aan te moeten passen. Maar dat is niet het enige. De opwarming van de tundra kan het broeikaseffect versterken door versterkte vorming van het broeikasgas methaan.
www.geo.vu.nl

Methaan hydraat: Brandend IJs II

In methaanhydraat is een molecule methaan (CH4, hier geel) gevangen in een kristaalrooster van watermoleculen

Structuurformule van methaan

http://nl.wikipedia.org/wiki/Methaan

Hilversum, 31 januari 1999 – Wereldwijd liggen er enorme hoeveelheden gas opgeslagen in zogeheten gashydraten, ijsballen met met dicht opelkaar gepakte gasmoleculen De gasvoorraad die daarin opgelagen ligt is naar schatting genoeg om 2600 jaar de energiebehoefte wereldwijd te dekken. Als we tenminste een techniek kunnen ontwikkelen om dat gas ook vrij te krijgen.
noorderlicht.vpro.nl: Brandend IJs

Methaan hydraat: Brandend IJs

Methaan brandt prima als het vrijkomt uit ijs van de zeebodem. USGS

Methaan hydraat is een los verband van water en methaan (op basis van London- / van der Waals-krachten) dat bij lage temperatuur en druk ontstaan is op de zeebodem.
www.natuurwetenschappen.nl: Methaanhydraten

Methaanhydraten: De derde ijskap

Amsterdam, 1 mei 1997 – Op een diepte van vijfhonderd tot drieduizend meter bevat de oceaanbodem een bijna onaardse materie: methaanhydraat. Koude bodemstromingen houden deze ijsachtige substantie in stand. Als de toevoer van koud bodemwater afneemt, bijvoorbeeld onder invloed van een globale opwarming van onze planeet, dan kunnen zeer belangrijke hoeveelheden methaan ontsnappen en in de atmosfeer terechtkomen. Dat kan het broeikaseffect versterken.

http://www.kennislink.nl/zoek?q=methaanhydraten+&x=15&y=13

http://www.kennislink.nl/zoek?q=de+derde+ijskap++&x=11&y=11

broeikasgas

methaan

°

http://www.wetenschap24.nl/programmas/Klimaatjagers/afleveringen/Alaska.html

Ontdooiende permafrost

Nergens op aarde gaat de opwarming zo snel als in het Noordpoolgebied. Klimaatwetenschappers maken zich grote zorgen over een belangrijke bedreiging: het ontdooien van permafrost, bevroren grond die enorme hoeveelheden koolstof bevat.

Wanner de permafrost ontdooit, kunnen oeroude resten van planten en bomen als broeikasgas in de lucht terecht komen, en daarmee de opwarming verder versterken. Permafrost is overal te vinden in de koude bodem van Alaska, soms meer dan honderdduizend jaar geleden bevroren gedurende de ijstijden.

Wat gebeurt er in Alaska nu het ontdooien van de permafrost is begonnen?

Het monster dat methaan heet

Welverdiende tweede plaats voor methaan als broeikasgas.

Klimaatjagers Extra

Hoe is het om klimaatwetenschapper te zijn in olieland Alaska?

°

“SCHONE” ENERGIE  ?

Biogas

s een gasmengsel dat ontstaat als gevolg van biologische enzymatische processen. De hoofdbestanddelen van biogas zijn methaan en koolstofdioxide. Het gas ontstaat als gevolg van vergisting (een anaeroob proces) van organisch materiaal zoals mestrioolslib, actief slib of gestort huisvuil. In het laatste geval spreken we van stortgas. Als restproduct blijft digestaat over (het natte eindproduct). Een voorbeeld van een biogas dat op natuurlijke wijze ontstaat is moerasgas. Vanwege de biologische oorsprong is biogas een duurzame energiebron. Het gebruik van (gereinigd) biogas wordt daarnaast aangemoedigd vanwege de gunstige verbrandingseigenschappen van methaan. Ook kan door gebruik van het biogas het vrijkomen van methaan (een sterk broeikasgas) worden beperkt.

Tegenwoordig wordt in ontwikkelde landen steeds meer biogas gebruikt van zowel afvalwaterzuiveringen als afvalstortplaatsen

Wanneer het(organische )  afval aan zijn lot wordt overgelaten zal het bij  de natuurlijke   ontbinding   ook moerasgas en Co2   produceren  alleen wordt dat gespreid  over een   langere  termijn  waardoor de  concentratie op een  welbepaald  bepaald tijdstip sterker is verdund …. terwijl de industrieele omzetting  een sterkere momentele concentratie betekent  die  bij een gebeurlijk ongeval ( het blijft mensenwerk ) makkelijker  tot een  “plaatselijke ”   millieu ramp kan uitgroeien …..

Broek- vestzak operatie  ?  

…. Met een klein  millieu-beschermings resultaat  (methaan wordt omgezet in  energie (warmte en wegsijpelende  electriciteit ) en in het weliswaar minder schadelijke  Co2 , dat voorlopig nog het leeuwenaandeel aan broeikasgassen concentraties in de  atmosfeer voor zijn rekening neemt ….

* uiteraard  zal verbranding van biogas niets  wezenlijks  veranderen aan de CO2 uistoot /atmosferische concentratie  op lange termijn …

* biogas wordt van langsom meer( om ekonomische  zuinigheids -redenen en winstmarges )  onmiddelijk ter plaatste verbrand om elektriciteit te produceren …uiteraard wordt deze elektriciteit niet volledig   duurzaam  opgeslagen  ( of geloosd op het electriciteits netwerk )  en gaat dus in veel gevallen  als “ongebruikt ” restant   verloren  …. Dat is het beste wat men tegenwoordig( met de huidige installaties ) nog kan doen ….Het is me onbekend of  geproduceerd bio-gas of   methaan  ook in   gas-“flessen” terplaatse  wordt opgeslagen in sommige  bio-gas bedrijven  ….of  uit afval gewonnen  en industrieel  geproduceerd  bio gas ook wordt  geloosd op  bestaande  (aard)gasdistributie netwerken is me eveneens niet bekend  ….

https://nl.wikipedia.org/wiki/Biogas

 

 

Zie ook  =

http://www.theguardian.com/environment/earth-insight/2013/aug/05/7-facts-need-to-know-arctic-methane-time-bomb

http://guymcpherson.com/2012/06/were-done/

Over tsjok45
Gepensioneerd . Improviserend jazzmuzikant . Instant composer. Jamsession fanaat Gentenaar in hart en nieren

5 Responses to METHAAN

  1. Pingback: TITAN « Tsjok's blog

  2. Pingback: broeikasgassen / Notes B « Tsjok's blog

  3. Pingback: PERMAFROST | Tsjok's blog

  4. Pingback: ZEESPIEGEL | Tsjok's blog

  5. Pingback: GEOLOGIE TREFWOORD K | Tsjok's blog

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers op de volgende wijze: