Methaan is een gas waar Nederland heel blij mee is. Het spul levert de schatkist dit jaar namelijk rond de tien miljard euro op. Aardgas, inderdaad. Maar methaan zit niet alleen diep in de grond. Op veel plaatsen waar wel organisch materiaal is, maar geen zuurstof, leven micro-organismen die methaan produceren. In de darmen van termieten bijvoorbeeld, in de magen van koeien, en in drassige veengebieden.
Vanuit die dieren verdwijnt het gas regelrecht de atmosfeer in, maar vanuit het veen niet. En dat is maar goed ook, want methaan is een sterk broeikasgas en veengebieden bedekken een flink deel van de aarde. Zou methaan uit het veen wél de lucht ingaan, dan was onze planeet waarschijnlijk een stuk warmer, lag de zeespiegel fors hoger en was Nederland een ondiep stuk Noordzee.
Maar gelukkig: vrijwel al het methaan dat in drassige veengebieden ontstaat, wordt direct weer afgebroken. Tot nu toe was het echter een raadsel hoe dat komt. Planten kunnen niets met methaan, dus aan het veenmos kan het niet liggen. In Nature van deze week presenteren Nijmeegse en Texelse onderzoekers de oplossing. Ontelbare methaanetende bacteriën leven op en zelfs in de veenmosplantjes. Zij zetten methaan en zuurstof om in water en kooldioxide, dat de mossen vervolgens gretig opnemen om van te groeien. Dat verklaart waarom veenpakketten zo goed zijn in het vastleggen van koolstof.
“Twee jaar geleden was ik bij een lezing van Nijmeegse collega’s, die toen al opperden dat het zo in elkaar zat”, vertelt Jaap Sinninghe Damsté. Hij werkt bij het Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee in Den Burg (Texel) en is daarnaast hoogleraar moleculaire paleontologie in Utrecht. “Ik geloofde daar eigenlijk niet zo veel van, want hard bewijs hadden ze nog niet. Op Texel hadden we apparatuur waarmee je precies kunt volgen wat er met methaan gebeurt. We spraken af om samen proeven te gaan doen.”
Eerste auteur Ashna Raghoebarsing: “We werkten met veenmos uit de Mariapeel, een prachtig natuurgebied op de grens van Limburg en Noord-Brabant. Ik ben er een paar keer geweest om monsters te halen, maar het echte werk deed ik in het laboratorium in Nijmegen.” Met DNA-technieken heeft de Nijmeegse groep aangetoond dat er methaanetende bacteriën op de stelen en bladeren van het veenmos leven. Ook in de buitenste, dode cellen van het mos bleek het te wemelen van de methaaneters. Raghoebarsing: “Je kunt ze daar zien zitten in clusters van vijf tot 25 bolletjes.” Nu moesten ze alleen nog laten zien dat die daadwerkelijk methaan omzetten, en dat de koolstof daaruit in het mos terechtkomt. Daarbij was het Texelse lab onmisbaar.
De plantjes kregen gelabeld methaan voorgeschoteld, waarin het gewone koolstof-12 was vervangen door het iets zwaardere (maar niet radioactieve) koolstof-13. In de loop van vijf dagen bleek veel daarvan te worden ingebouwd in een stof die alleen in de methaanetende bacteriën voorkomt. Maar nog veel meer koolstof-13 kwam in de planten terecht. Uit hun resultaten konden de onderzoekers berekenen dat tussen de 5 en de 20 procent van de koolstof die veenmos in de natuur opneemt, de plant bereikt via de methaanetende bacteriën.
“Dit mechanisme zorgt ervoor dat koolstof wordt opgesloten in het veen”, zegt Sinninghe Damsté. “De onderste veenlagen rotten wel, waarbij methaan ontstaat, maar de koolstof wordt via de bacteriën dus meteen weer omgezet in vers plantenmateriaal. Daarom ben ik ook niet bang dat er bij het ontdooien van de Siberische veengebieden, wat nu voor het eerst in tienduizend jaar gebeurt, grote hoeveelheden methaan in de atmosfeer zullen komen. Er zitten daar miljarden tonnen methaan in de grond, maar methaanbacteriën kunnen heel snel reageren op veranderende omstandigheden, dus ze zullen hoogstwaarschijnlijk hun kans grijpen. De koolstof zal dan als kooldioxide de lucht in gaan of worden ingebouwd in vers veen.”
Elmar Veerman
Ashna Raghoebarsing e.a.: Methanotrophic symbionts provide carbon for photosynthesis in peat bogs”, Nature, 25 augustus 2005