Veengebieden in het Arctisch gebied breiden uit door opwarming van het klimaat

Veldwerk in Svalbard

Wetenschappers hebben satellietgegevens, drones en observaties ter plaatse gebruikt om de randen van bestaande veengebieden (waterlogged ecosystemen die enorme hoeveelheden koolstof opslaan) te beoordelen. De studie, geleid door de Universiteit van Exeter, heeft ontdekt dat veengebieden in het Europese en Canadese Arctis in de afgelopen 40 jaar naar buiten zijn uitgebreid.

Het artikel, gepubliceerd in het tijdschrift Communications Earth & Environment, heeft de titel “Satellietgegevens duiden op recente uitbreiding van Arctische veengebieden met opwarming.” Hoewel dit de klimaatverandering kan vertragen door koolstof op te slaan, waarschuwen de onderzoekers dat extreme toekomstige opwarming zou kunnen leiden tot wijdverspreid verlies van veengebieden, wat die koolstof zou vrijgeven en de klimaatcrisis verder zou versnellen.

“Het Arctis is sneller opgewarmd dan de rest van de planeet, met een gemiddelde temperatuurstijging van ongeveer 4°C in de afgelopen vier decennia,” zei Dr. Katherine Crichton. “Dit heeft de groeiomstandigheden voor planten verbeterd, wat heeft geleid tot een ‘vergroening’ van het Arctis. We wilden vaststellen of deze vergroening afkomstig kan zijn van veenplanten gemeenschappen.”

“We weten uit paleorecords dat warmere periodes in de geschiedenis van de aarde leidden tot meer koolstofopslag in veengebieden. Onze nieuwe studie brengt deze stukjes samen om te onderzoeken of onze opwarmende klimaat leidt tot de uitbreiding van veengebieden — en we vinden sterke aanwijzingen dat dat het geval is.”

Veengebieden beslaan slechts 3% van het aardoppervlak, maar slaan ongeveer 600 miljard ton koolstof op — meer dan al het bosbiomassa ter wereld samen. Het Arctis heeft grote veengebieden, maar deze nemen af in het verre noorden, waar barre omstandigheden de plantengroei beperken.

Dronenbeelden van het onderzoeksteam in een Arctisch veengebied

In de nieuwe studie onderzochten de onderzoekers 16 locaties — een reeks veengebieden in zowel het lage als hoge Arctis — en vergeleken gegevens van 1985-1995 met de laatste 15-20 jaar. Ze vonden sterke aanwijzingen voor uitbreiding op meer dan twee derde van de locaties (gemeten door “piek-zomer vergroening” — verhoogde groei van veenplanten aan de randen van bestaande veengebieden). De grootste veranderingen werden gevonden op plaatsen met de hoogste temperatuurstijgingen in de zomer, zoals de Noorse eilanden Svalbard.

“Onze bevindingen suggereren dat Arctische veengebieden een steeds belangrijker natuurlijke koolstofput worden, althans op de korte termijn,” zei Professor Karen Anderson van het Environment and Sustainability Institute op de Penryn Campus van Exeter in Cornwall. “Maar als de temperaturen blijven stijgen, zullen we waarschijnlijk veranderingen in de neerslag zien, en we zijn niet zeker hoe duurzaam nieuwe of bestaande veengebieden zullen zijn. Bovendien kunnen we tegelijkertijd toename van methaanemissies zien.”

“Dus, terwijl onze studie ons wat positief nieuws geeft, doet dit niets af aan de dringende noodzaak om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen en ons klimaat te stabiliseren.”

Het verhaal achter de studie

Deze studie bracht de onderzoekers op een onverwachte reis, die COVID-lockdowns, veiligheidstraining voor ijsberen en het slepen van een kano over land omvatte. Zoals veel onderzoeksprojecten begon het met pilotstudies — de ene met het extraheren en analyseren van veenmonsters in Canada en Finland, de andere met het testen van “afstandssensing” met drones en satellieten. Het team wilde deze combineren om te ontdekken hoe klimaatverandering de Arctische veengebieden beïnvloedt. Het project begon in de zomer van 2019.

Dr. Crichton gebruikte Google Earth Engine om mogelijke onderzoeksgebieden te identificeren, en Professor Angela Gallego-Sala ging op de eerste veldexpeditie — naar Svalbard, waar ze training ontving om ontmoetingen met hongerige ijsberen te vermijden. Toen het onderzoek eindelijk voortgang boekte, stopten COVID-lockdowns het veldwerk en laboratoriumwerk. Hoewel dit het project vertraagde, kon het computerwerk van Dr. Crichton doorgaan. “Ik zat nog steeds aan mijn bureau met Google Earth Engine,” zei ze. “De lockdown maakte geen verschil voor het werk dat ik deed.”

Dr. Crichton ging verder met het identificeren van onderzoeksgebieden, het analyseren van gegevens en het aanvragen van vergunningen — wat de weg vrijmaakte voor veldwerk in Canada in 2021-22. Tijdens een van die expedities verbleef Professor Gallego-Sala op een eenvoudige onderzoeksstation op Bylot Island, waar de wasfaciliteit een “halfbevroren meer” was. Ze zei: “Het was de hele tijd licht. Je kon de hele dag en de hele nacht veldwerk doen als je dat wilde.”

Vanuit dat onderzoekstation bezocht het team afgelegen locaties per helikopter. Veel locaties hadden geen naam, en de piloot wilde namen om ophaalservices te regelen — dus kregen de locaties informele namen, waaronder “Glaciale Nirvana” en “Angela’s Paradijs.” Op elke locatie extraherde het team veenmonsters om meer te leren over de geschiedenis van het veengebied en hoe het zou kunnen veranderen.

In Salluit, in het noorden van Canada, had het team een Inuit-gids voor expedities naar het veengebied — waarbij ze wilde dieren zagen, waaronder zwarte beren en rendieren, en elke avond vis en mosselen voor het diner vingen. Toen het team hun plan één dag uiteenzette, haalde de gids zijn schouders op en zei: “Je kunt gaan waar je wilt.” Hij vermeldde niet dat hun plan zou betekenen dat hun kano vast zou komen te zitten op een groot zandgebied bij laagwater. De drie vrouwelijke onderzoekers moesten de gestrande kano over land duwen, terwijl de gids erin zat. “We duwden het een lange weg door het zand,” zei Professor Gallego-Sala. “Het was behoorlijk zwaar — maar het was ook hilarisch, en we kregen het er uiteindelijk uit.”

“Ondertussen zit ik trouwens nog steeds achter mijn computer,” zei Dr. Crichton lachend. Maar dit werk zorgde voor een cruciaal onderdeel — het stelde vergelijking mogelijk tussen veenmonsters en langetermijn satellietgegevens die tonen dat de randen van veengebieden groener worden naarmate de vegetatie zich verspreidt. Professor Gallego-Sala voegde eraan toe: “Veldwerk is een korte tijd in vergelijking met de rest van het werk. Er is veel laboratoriumwerk om de monsters te analyseren, en daarna uitgebreide gegevensanalyse voordat de bevindingen kunnen worden opgeschreven in een gepubliceerd artikel.”

De studie maakt deel uit van een project genaamd Increased Accumulation in Arctic Peatlands (ICAAP).