Enorme concentraties oud opgelost organisch koolstof uit Yedoma-dooi in meren in Siberië

Verborgen koolstof in ontdooiende Arctische meren

Nu de Arctic opwarmt, begint oud land dat tienduizenden jaren bevroren is geweest te ontdooien. In Siberië bevat deze bevroren bodem — permafrost genoemd — enorme hoeveelheden oud organisch koolstof. Wanneer die bevroren bodem instort en meren vormt, vrezen wetenschappers dat deze lang opgeslagen koolstof snel kan worden omgezet in broeikasgassen en in de atmosfeer kan worden vrijgegeven. Deze studie onderzoekt nauwgezet meren in Midden-Jakutië, Oost-Siberië, om vast te stellen hoeveel oude koolstof daadwerkelijk vrijkomt, in welke vorm die in het water voorkomt en hoeveel daarvan uiteindelijk als kooldioxide of methaan vrijkomt.

Verschillende typen Arctische meren

Het onderzoeksteam richtte zich op een netwerk van kleine meren in het stroomgebied van de Syrdakh Creek, een gebied dat ligt op ijsrijke “Yedoma”-permafrost die zich tijdens de laatste ijstijd vormde. Ze onderzochten vier hoofdtypen meren. Recente thermokarstmeren zijn jonge poelen die sinds de jaren 1950 zijn ontstaan doordat de grond plotseling is ingezakt wanneer het ijs erin smolt. Oudere “alas-meren” vullen brede, ondiepe bassins die duizenden jaren geleden door permafrostdooi zijn gevormd. Sommige van deze bassins zijn nu verbonden met beken en rivieren, terwijl andere geïsoleerd zijn. Een vierde categorie, thermokarst-gemodificeerde alas-meren, zijn oude bassins waarbij de oevers opnieuw beginnen te ontdooien, met verse afschuivingen van modderige, ijsrijke bodem die in het water glijden. Het team nam ook direct smeltwatermonsters uit een actieve afschuiving om het kenmerk van vers ontdooide permafrostkoolstof vast te leggen.

Enorme ladingen opgelost koolstof

Over alle meren en seizoenen heen bleek het grootste deel van de organische koolstof in het water opgelost te zijn in plaats van in deeltjes. In veel meren waren de concentraties opgelost organisch koolstof buitengewoon hoog — een van de hoogste ooit gerapporteerd voor Arctische meren — vooral in recente thermokarstmeren en in alas-meren die momenteel verstoord worden door nieuwe dooi langs hun kusten. Door het radiokoolstofgehalte te meten konden de onderzoekers oude, uit permafrost afkomstige koolstof onderscheiden van recent gevormde organische stof. Ze vonden dat tot driekwart van de opgeloste koolstof in jonge thermokarstmeren en thermokarst-gemodificeerde alas-meren afkomstig was van oude permafrost, met leeftijden van enkele duizenden jaren. Ter vergelijking: verbonden alas-meren en onaangetaste alas-meren werden gedomineerd door moderne, recent gefixeerde koolstof.

Oude koolstof hoopt zich op, nieuwe koolstof voedt de gassen

Om te begrijpen wat er met deze opgeloste koolstof gebeurt, maten de onderzoekers de leeftijd van koolstof aanwezig in sedimentbubbels van kooldioxide en methaan die uit de meervloeren oplaaiden. Ze ontdekten dat hoewel oude permafrostkoolstof bijdraagt aan een deel van de uitgestoten kooldioxide, het merendeel van het methaan — en veel van de resterende kooldioxide — afkomstig is van verse organische stof die in de meren zelf wordt geproduceerd, zoals algen en waterplanten. De methaanbubbels waren over het algemeen “modern” in radiokoolstoftermen, wat betekent dat ze gevormd werden uit koolstof die het systeem pas decennia of hooguit enkele eeuwen geleden binnenkwam. Ondertussen hoopt een grote voorraad oude, opgeloste organische koolstof zich eenvoudig op in het water in plaats van volledig afgebroken te worden.

Waarom sommige meren oude koolstof lekken en andere niet

De studie toont ook aan dat de geschiedenis van het meer en waterverbindingen sterk bepalen hoe oude koolstof zich verplaatst. Geïsoleerde recente thermokarstmeren en thermokarst-gemodificeerde alas-meren ontvangen grote invoer van oude opgeloste koolstof van ontdooiende oevers en van de instortende meervloer. Omdat deze meren ondiep zijn, vaak losgekoppeld van rivieren en intense zomerdroogte ervaren, concentreren opgeloste stoffen zich en worden ze niet gemakkelijk weggespoeld. Verbonden alas-meren, die water uitwisselen met beken, gedragen zich meer als rivieren: ze worden voornamelijk gevoed door moderne koolstof uit oppervlakbegroeiing, hebben lagere concentraties opgeloste koolstof en exporteren weinig oude permafrostkoolstof.

Wat dit betekent voor klimaateffecten

Voor niet-specialisten die zich zorgen maken over klimaatverandering is de belangrijkste boodschap dat dooiende Yedoma-permafrost inderdaad zeer oude koolstof in Siberische meren vrijgeeft, maar dat veel daarvan opgelost in het water blijft in plaats van onmiddellijk in broeikasgassen te veranderen. Kooldioxide-emissies uit recente thermokarstmeren bevatten een oud component en dragen daardoor bij aan versterking van de opwarming, terwijl methaanemissies vooral lijken te worden gevoed door nieuwe plantengroei in plaats van door ijstijdkoolstof. De vorming van deze meren blijft desalniettemin van groot belang voor het klimaat, omdat ze bosrijk land dat voorheen koolstof opsloeg vervangen en het omzetten in natte gebieden die koolstof vrijgeven. Naarmate opwarming en neerslag toenemen, kunnen meer dooi, meer meervorming en veranderende waterlopen in het noordpoolgebied geleidelijk nog meer oude koolstof van de grond naar de lucht verplaatsen.

Bronvermelding: Ollivier, S., Séjourné, A., Hatté, C. et al. Massive concentrations of old dissolved organic carbon from Yedoma thaw in lakes in Siberia. Commun Earth Environ 7, 200 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03229-0

Trefwoorden: permafrostdooi, thermokarstmeren, opgelost organisch koolstof, Arctische broeikasgassen, Yedoma Siberië