Een factor in de klimaatverandering waar wij niet direct invloed op hebben, zit in de bodem van de oceaan. Hier bevinden zich namelijk grote hoeveelheden methaangas, door de hoge druk en de lage temperatuur in ijs gevangen. Methaan is een berucht broeikasgas: het is 30 keer sterker dan CO2. De wetenschap doet al een tijdje zijn best om meer inzicht te krijgen in het gevaar van bevroren methaan. Of beter gezegd: het gevaar van niet meer bevroren methaan. Want door klimaatverandering warmen ook de oceanen op, en kan het methaan-ijs smelten. De vraag is alleen hoeveel en wanneer. Er zijn zoveel onzekerheden, dat de huidige klimaatmodellen er geen raad mee weten. En dus wordt het mogelijke methaangevaar maar helemaal genegeerd. Methaan is een product van bacteriën in de oceaanbodem die dode organische resten verteren. Het gas hoopt zich op tussen zandkorrels in de bodem. De temperatuur is hier iets boven nul, maar de enorme druk van het water zorgt ervoor dat zich hydraten gaan vormen: moleculaire capsules van ijs. Een kleine temperatuursverandering in de oceaan kan er al voor zorgen dat de hydraten massaal instabiel worden. Als dat gebeurt, zal het gas vrijkomen en zich een weg naar boven banen. Of het uiteindelijk ook in de atmosfeer terechtkomt, hangt af van de eigenschappen van de oceaanbodem. Een groep onderzoekers onder leiding van David Archer ontwikkelde een computermodel dat het toekomstige gedrag van de methaanhydraten probeert te berekenen. Het is een sterk versimpelde weergave van de werkelijkheid, die grotendeels is gebaseerd op grove schattingen, maar toch, het is beter dan niets. Archer en zijn collega’s kozen twee verschillende scenario’s voor menselijke CO2 uitstoot. In het eerste weet de mensheid de opwarming van de aarde beperkt te houden tot twee graden. In het andere verstoken we zo’n beetje alle fossiele brandstoffen en warmt de planeet met bijna zeven graden op. Volgens het model komen in beide gevallen enorme hoeveelheden methaan vrij over een periode van duizenden jaren. In het warmste scenario ontsnapt wel meer dan in het ‘koude’, maar voor de temperatuur maakt dat niet echt uit. Het methaan maakt in beide gevallen de aarde een halve graad extra warmer. Dat het effect niet groter is, is te danken aan het feit dat methaan in de atmosfeer binnen twaalf jaar wordt omgezet in het minder schadelijke CO2. Zolang het niet in één keer ontsnapt uit zeebodem, wordt het effect dus grotendeels teniet gedaan door deze omzetting. De atmosfeer vangt de klap op. Een mogelijkheid die de onderzoekers ook bespreken is dat het vrijgekomen methaan in de diepzee direct wordt omgezet in CO2. Andere micro-organismen zijn hiervoor verantwoordelijk. Het ontstane CO2 zou in dit geval gewoon in de oceaan oplossen. In de loop van vele eeuwen wordt het dan alsnog afgegeven aan de atmosfeer, maar op deze manier komen we er helemaal goed vanaf: hoe langzamer het broeikasgas de lucht ingaat, hoe beter mens en natuur zich kunnen aanpassen. Maar die halve graad extra opwarming krijgen we uiteindelijk toch, zeggen de onderzoekers. Mocht die voorspelling kloppen, dan komen we daar nog relatief goed mee weg. In het verleden is het namelijk wel eens harder mis gegaan met de methaanhydraten. Wereldwijd wordt nu veel onderzoek gedaan naar een periode rond de 55 miljoen jaar geleden, waarin de temperatuur op aarde plotseling naar recordhoogte schoot. Heeft het smelten van methaanhydraten in het verre verleden een mega-klimaatverandering veroorzaakt? De Utrechtse paleo-ecologe Francesca Sangiorgi denkt van wel. “Het vrijkomen van methaan uit de oceaanbodem heeft hier zeer waarschijnlijk een rol gespeeld.” In tegenstelling tot de toekomstvoorspelling van Archer en zijn collega’s, is het methaan toen bij wijze van spreke in één klap vrijgekomen. “Binnen duizend jaar”, zegt Sangiorgi. “En dat is geologisch gezien zéér snel’. Tijdens deze gebeurtenis steeg de temperatuur op aarde met een graad of zes. Hoe komt het dat de computer van David Archer nu maar een halve graad aangeeft? Waren er destijds gewoon veel meer methaanhydraten? Onwaarschijnlijk, aangezien de oceanen toen warmer waren dan nu. Een verklaring zit misschien wel in het gebruikte computermodel. Archer en zijn collega’s gaan uit van een uniforme verdeling van methaan in de oceaanbodem. Onrealistisch, geven ze zelf al toe, want her en der komen grote reservoirs met geconcentreerde hydraten voor. Het gevaar van smelten is daar ook nog eens groter, omdat ze minder diep liggen. Dit mankement in het model leidt mogelijk tot een sterke onderschatting van de hoeveelheid methaan die op korte termijn kan vrijkomen. Of de smeltende hydraten straks net zo’n grote impact zullen hebben als 55 miljoen jaar geleden, durft niemand te zeggen. Het door Archer ontwikkelde computermodel is een dappere poging inzicht te verschaffen in de letterlijk duistere wereld van methaanhydraten, maar harde voorspellingen kunnen nog lang niet gedaan worden. Het modelleren van methaanhydraten staat nog in de kinderschoenen, schrijven de onderzoekers zelf. Op één punt is Sangiorgi het in elk geval met Archer eens: als het smelten van hydraten eenmaal in gang is gezet, is het proces niet meer te stoppen. Het resultaat is dan onherroepelijk een warmere aarde. Sangiorgi: “Voor energiebesparing is het dan echt te laat.” Rogier Overkamp David Archer, Bruce Buffett en Victor Brovkin: ‘Ocean methane hydrates as slow tipping point in the global carbon cycle’, PNAS Early Edition, November 2008