Uit de zeebodem voor de Californische kust borrelen al duizenden jaren olie en gas (methaan) omhoog. Dat gaat niet altijd even snel, meent een groep Amerikaanse en Franse geologen. In het wetenschappelijke tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences presenteren ze aanwijzingen dat het tempo flink opliep rond het einde van de laatste twee ijstijden. En vast niet alleen op die plek.
"Het is voor het eerst dat opwellend aardgas serieus in beeld is als verklaring voor vroegere methaangehaltes in de atmosfeer", aldus eerste auteur Tessa Hill, geoloog aan de Universiteit van Californië in Davis. "Tot nu toe ging iedereen ervan uit dat het grootste deel van het methaan dat tijdens het smelten van de ijskappen in de lucht terechtkwam, afkomstig was van moerasgebieden in het binnenland. Maar wij denken nu dat ook opwellend methaan uit zee een belangrijke bijdrage leverde." Methaan is een krachtig broeikasgas: tot zestig keer krachtiger dan CO2, zegt Hill. De eerste aanzet om een ijstijd te beëindigen moet ergens anders vandaan gekomen zijn. Maar wanneer de wereld eenmaal warmer begon te worden, kan het vrijkomen van dit gas uit de zeebodem hebben gezorgd dat de temperatuur nog sneller opliep.
Het bewijs voor die stelling is erg indirect. Hill en haar collega's deden bodemboringen en keken hoeveel teer er tussen het zand zat. Dat teer is gevormd uit olie, die uit bodemscheuren omhoog is gekomen. Olie drijft aanvankelijk, maar wordt dan biologisch afgebroken tot teer, dat zinkt. Hoe meer teer er in een zandlaag uit een bepaalde periode gevonden wordt, hoe meer olie er in die tijd zal zijn opgeweld, stellen de onderzoekers. En met olie komt ook aardgas omhoog, dat voor het overgrote deel uit methaan bestaat. Dus een hoger teergehalte duidt op een grotere methaanuitstoot.
In de bodemlagen die werden gevormd terwijl de laatste twee ijstijden afliepen, zestien- tot veertienduizend jaar geleden en elf- tot tienduizend jaar geleden, was het teergehalte ongeveer driemaal zo hoog als daarvoor en daarna. Waarom zou er in die periodes meer olie en gas omhoog gekomen zijn? In hun artikel noemen de onderzoekers verschillende mogelijkheden.
Het zeeniveau, dat op het hoogtepunt van een ijstijd flink verlaagd was, zou invloed kunnen hebben. Hoe minder water er op de bodem drukt, hoe gemakkelijker olie en gas kunnen ontwijken. Dat is niet uit de lucht gegrepen, want de invloed van eb en vloed is al meetbaar op de huidige snelheid waarmee het spul omhoogkomt, schrijven Hill en haar collega's. Maar ze denken dat de opwarming van het zeewater een grotere rol heeft gespeeld.
Door die opwarming kunnen zogenoemde methaanhydraten op de zeebodem geactiveerd zijn. Die ijsachtige afzettingen vol methaan lagen bovenop de olie- en gasvelden, en sloten ze daarmee deels af, vermoeden de onderzoekers. Zulke methaanhydraten lossen op wanneer het zeewater boven een bepaalde temperatuur komt. Dat brengt al meer methaan in de atmosfeer. Bovendien, zegt Hill, kan er dan ook meer methaan uit de onderliggende bodem ontwijken. Tijdelijk, want na een poosje is de bel die onder het methaanhydraat lag te wachten wel op.
Vorige week stond er in Science ook een artikel over methaan en het einde van de laatste ijstijd. Daarin concludeerden Hinrich Schaefer en anderen juist dat het plotseling vrijkomen van grote hoeveelheden methaan uit gashydraten op de oceaanbodem in die tijd erg onwaarschijnlijk is en dat het extra gas waarschijnlijk vooral uit wetlands afkomstig was. Ze baseren zich daarbij op de verhouding van koolstofisotopen in luchtbelletjes in het ijs op Groenland.
Toch zijn die resultaten niet in tegenspraak met het onderzoek van Hill en haar collega's, legt ze uit. De auteurs van het Science-artikel geven aan dat de verhouding van koolstofisotopen niet veranderde toen de concentraties methaan stegen. Dat zou wel gebeurd zijn als al het extra methaan uit gashydraten afkomstig was, want dat heeft een lager gehalte koolstof-13 dan het methaan in de lucht. Maar, stelt Hill, een mix van methaan uit de hydraten en aardgas uit de zeebodem past juist wel mooi in het plaatje, want het aardmethaan heeft juist een wat hoger koolstof-13-gehalte.
Wat betekent dat voor de situatie van vandaag? De aarde warmt ook nu op, net als aan het einde van de laatste ijstijd. Gaat er dan ook meer methaan uit zee de lucht in? Hill: "Ons artikel gaat daar niet over. Maar op basis van dit onderzoek kunnen we wel zeggen dat olie- en gasreservoirs snel kunnen reageren op periodes van dramatische opwarming, en er lijkt dan significant sneller methaan uit te lekken naar de atmosfeer. Het is mogelijk dat zo'n proces ook zal plaatsvinden bij een toekomstige opwarming."
Elmar Veerman
Tessa Hill e.a.: 'Climatically driven emissions of hydrocarbons from marine sediments during deglaciation', PNAS Early Edition, 29 augustus 2006
Hinrich Schaefer e.a.: 'Ice record of d13C for atmospheric CH4 across the younger Dryas-Preboreal transition', Science, 25 augustus 2006