"Bemoedigend klimaatnieuws": Saharastof helpt sterk broeikasgas methaan uit de atmosfeer te verwijderen

Marien geoloog Stuut werkt voor het Koninklijk Nederlandse Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) en werkte mee aan het onderzoek.

Het NIOZ meldt dat de ontdekking van het mechanisme "ons begrip van methaanemissies en hun invloed op de opwarming van de aarde aanzienlijk zou kunnen veranderen". Het noemt de implicaties voor de klimaattoekomst van onze planeet "mogelijk enorm." 

De resultaten van de studie zijn eind juli verschenen in het tijdschrift . Hoe werkt het, waarom is dit belangrijk en wat is het potentieel? Zes vragen en antwoorden.  

Methaan (CH₄) is een heel sterk broeikasgas. In de eerste 20 jaar van de levensduur is het ruim 80 keer krachtiger dan dat andere bekende broeikasgas, CO₂.

Het breekt wel sneller af dan CO₂, waardoor die verhouding over een lange termijn terugvalt. Over de eerste 100 jaar bekeken, is het nog altijd zo'n 30 keer krachtiger.

Methaan is het op één na belangrijkste broeikasgas, na CO₂. Waterdamp laten we hier even buiten beschouwing als het over de huidige klimaatverandering gaat, omdat de invloed van de mens op de hoeveelheid water in de atmosfeer relatief beperkt is.

Omdat er steeds meer methaan in de atmosfeer te vinden is, draagt het ook steeds meer bij tot de opwarming van de aarde en de huidige klimaatcrisis. Het zou momenteel verantwoordelijk zijn voor 30 procent van de wereldwijde opwarming door broeikasgassen.

We kennen allemaal Saharastof. Het waait soms tot in België. Vervelend omdat je opnieuw de vensterbanken moet poetsen of de ramen moet lappen? Bedenk dan dat Saharastof ook een belangrijk effect heeft op het klimaat, en daar zitten enkele positieve dingen bij. 

Over de rol van Saharastof op ons klimaat was immers al een en ander bekend. In hogere delen van de atmosfeer regelt het de hoeveelheid zonlicht die het aardoppervlak bereikt. Het kan ook warmte vasthouden in het lagere deel van de atmosfeer. 

En er is meer. Saharastof is rijk aan ijzer en silica, een mineraal dat vrij in de natuur voorkomt. Dat is dan weer een voedselbron voor fytoplankton in de oceanen. Een goede zaak voor het klimaat, want plankton houdt CO₂ uit de atmosfeer. 

Het internationaal team heeft nu ook de rol bij het "vangen" van methaan onthuld. Dat begon zo, vertelt onderzoeker Stuut: "Er werd een mismatch vastgesteld tussen de hoeveelheid methaan en koolstofdeeltjes in de atmosfeer in Barbados (in de Caraïben) enerzijds en wat verklaard kon worden anderzijds. IJzer bleek de ontbrekende schakel." 

De onderzoekers konden aantonen dat er een natuurlijk chemisch proces in het spel is waardoor methaan uit de atmosfeer wordt geplukt.

Saharastof waait op en wordt door de wind soms tot heel ver meegevoerd. Het minerale stof mengt zich met de nevel van het zeewater en vormt zogenoemd "Mineral Dust-Sea Spray Aerosol" (MDSA).

Dat MDSA wordt dan weer geactiveerd door zonlicht waarbij een grote hoeveelheid chlooratomen worden geproduceerd. Het zijn die chloorradicalen die zich binden aan het broeikasgas methaan en het zo verwijderen uit de atmosfeer. 

"Eigenlijk heb je drie ingrediënten nodig", vat Stuut samen. "IJzer, zonlicht en chloor. IJzer vinden we in het Saharastof, chloor in het zeezout. Het was het ijzer dat de ontbrekende schakel was in het begrijpen van het proces."

De onderzoekers konden het proces bewijzen door het na te bootsen in een lab-omgeving. Zo konden ze meteen ook verklaren waarom er in Barbados in de herfst en zomer vooral veel van het zwaardere koolstofisotoop 13C in de atmosfeer te vinden was, en minder van het lichtere isotoop 12C.

De chemische reacties van de chloorradicalen zorgen er vooral voor dat het lichtere 12C wordt verwijderd. Juist in de zomer en de herfst wordt veel Saharastof naar het westen geblazen. 

Een natuurlijk proces dat een broeikasgas uit de atmosfeer haalt, het is eens goed nieuws in turbulente tijden van klimaatopwarming en klimaatverstoring - sommigen spreken zelfs liever van klimaatontwrichting. 

Hoe groot het effect momenteel is of zou kunnen zijn, valt op dit moment nog niet te becijferen, vertelt Stuut. "Het is lastig om dit in getallen uit te drukken. In het licht van de smeltende permafrost waarbij er constant methaan vrijkomt, is dit wel goed om te weten." 

Toch kan het potentieel groot zijn: overal waar woestijnstof waait boven oceanen, zijn potentiële plekken waar het proces kan werken. Zo waait er ook woestijnstof uit Saudi-Arabië boven grote delen van de Indische Oceaan of komt er ook woestijnzand uit Australië in zee terecht.  

Als er meer duidelijkheid is over de impact, is het dan een idee om actief Saharastof te gaan uitstrooien in de oceaan, of is dat helemaal te gek?

"Niets is te gek in tijden van een klimaatcrisis. Het zou in ieder geval een veiliger methode zijn dan het voeden van fytoplankton met ijzerdeeltjes - het zogenoemde bemesten van de oceaan, een soort van geo-engineering, red. - wat een veel gevaarlijkere methode is met verschillende parameters. Dus ik kan me dit eventueel wel voorstellen", zegt Stuut.

Daar moet uiteraard bij worden gezegd dat het cruciaal blijft om de (menselijke) uitstoot zoveel mogelijk te beperken, bijvoorbeeld door methaanlekken bij gas- en oliewinning op te sporen en te dichten. Voorkomen is nog altijd veel meer waard dan genezen. 

Onderzoekers hebben het MDSA-mechanisme aangetoond voor de regio rond Barbados. Hoe het werkt in andere delen van de wereld, wordt momenteel volop onderzocht. Onderzoekers willen bijvoorbeeld ook te weten komen wat precies bepaalt hoeveel methaan uit de lucht wordt gehaald. 

Op dit moment worden daarvoor luchtmonsters uit de hele Noord-Atlantische Oceaan geanalyseerd. Waarnemingsstations nemen luchtmonsters en ook de commerciële scheepvaart wordt ingezet. Op schepen worden flessen met lucht gevuld wanneer ze door een Saharastofwolk varen.

"Tot nu toe hebben we 500 monsters verzameld. De resultaten zien er zeer bemoedigend uit, maar we hebben minimaal een heel jaar aan gegevens nodig vooraleer we conclusies kunnen trekken", besluit Stuut.