Er vallen gaten in de Siberische bodem, en dat baart wetenschappers zorgen

Drie zomers achter elkaar brandde het ongekend heftig in de bossen van Noordoost-Siberië. In 2019, 2020 en 2021. „Ik sta er versteld van”, zegt Sander Veraverbeke, fysisch geograaf aan de Vrije Universiteit in Amsterdam. Sinds 2013 onderzoekt hij natuurbranden in boreale bossen. Dat begon in Alaska en Canada. In 2016, toen hij een aanstelling kreeg aan de VU, verschoof hij zijn aandacht naar Siberië. „Je zou verwachten dat na één of twee jaar alles wat kan branden, wel opgebrand is.” Maar er volgde nóg een recordjaar. Het boeit hem, vertelt hij op zijn werkkamer. Hoe kan dit, drie jaar achter elkaar, en zó heftig? Tegelijk beangstigt het hem. „Het beeld van de branden is enkel verontrustender geworden.”

De afgelopen decennia is het steeds vaker gaan branden in de boreale bossen. En heftiger. Ook rukken de branden verder naar het noorden op. Oorzaak is de klimaatverandering. Enkele weken geleden publiceerde Veraverbeke met collega’s een artikel in Science, waarin ze een verband leggen tussen de natuurbranden en twee andere fenomenen: sneeuw die al vroeg in het seizoen smelt en hoge luchtstromingen (de straalstroom) die voor warme en droge condities zorgen. Die luchtstromingen zien we steeds vaker, legt Veraverbeke uit. „En de sneeuw begint steeds vroeger in het seizoen te smelten.” Bij een combinatie van vroege sneeuwsmelt en die luchtstromingen is er een grotere kans op branden, blijkt uit hun studie.

Hoe kan het eigenlijk dat de branden naar het noorden oprukken?

„Het Arctisch gebied warmt inmiddels drie keer zo snel op als de wereld gemiddeld. Struiken en bomen kunnen steeds noordelijker groeien. En we zien de bliksems ook naar het noorden oprukken.”

En de bliksems zijn in het hoge noorden een belangrijke oorzaak van branden?

„Voor een brand heb je drie dingen nodig: zuurstof, brandstof en een ontstekingsbron. In de bewoonde wereld is meestal de mens die ontstekingsbron, bewust of onbewust. Maar in het nauwelijks bewoonde hoge noorden zijn dat bliksems, hebben we ontdekt.”

Ken je de Batagaika-krater in Jakoetië? Het is een gigantisch dooigat

Hoe kan het dat het er méér is gaan bliksemen?

„Door de snelle opwarming van het Arctisch gebied heb je vaker situaties waarbij warme lucht snel opstijgt. Je krijgt dan meer zogeheten convectieve wolken. Daaruit kunnen onweerswolken ontstaan.”

Hoe zien boreale bossen eruit?

„In Centraal- en Oost-Siberië worden ze gedomineerd door de lariks. Het is een speciale boom. In de winter verliest hij zijn naalden. Elk voorjaar maakt hij ze weer aan. En hij heeft in de evolutie een manier gevonden om op permafrost te groeien. Zijn wortels groeien zo…” Veraverbeke houdt zijn handen voor zich en beweegt ze uit elkaar. „Op de 66ste breedtegraad vind je nog steeds lariksbos.”

En de bodem kan ook branden?

„De bodem is er erg rijk aan koolstof. Je hebt hier veel veen.”

Het idee is dat de uitstoot van broeikasgassen door die branden zal toenemen. Wat is uw beeld?

„Daar weten we nog niet genoeg van. Bij de branden komt CO₂ vrij. Maar de opwarming stimuleert ook de groei van struiken en bomen. Daarbij wordt CO₂ vastgelegd. De bodem heeft trouwens het grootste aandeel in de uitstoot van broeikasgassen, zo’n 80 procent. Bij een brand gaat zomaar 20, 30, 40 centimeter van de bodem in rook op.”

Over branden in Siberië was nauwelijks iets bekend, terwijl het gebied groter is dan Canada en Alaska samen

Er zijn aanwijzingen dat de oprukkende branden het ontdooien van de permafrost versnellen. Dat zou vervolgens de afbraak van veenbodem door bacteriën aanjagen en leiden tot een versnelde uitstoot van het sterke broeikasgas methaan, dat bij die afbraak vrijkomt.

„Ook daar is nog meer onderzoek nodig.” Veraverbeke staat op van de tafel, loopt naar zijn computer, en zoekt iets op. „Ken je de Batagaika-krater in Jakoetië? Het is een gigantisch dooigat, een thermokarst. Van thermokarsten weten we dat de uitstoot van methaan er versnelt. Een grote vraag die ik heb, is of we meer van dit soort gaten kunnen verwachten. Het is wel aannemelijk. Wetenschappers zijn er bezorgd over. Een postdoc van me zoekt dat nu uit, op basis van satellietbeelden. We zien op veel plaatsen al verzakkingen van centimeters.”

Toen u in 2016 een aanstelling kreeg aan de VU ging u zich op Siberië richten. Waarom?

„Canada, en zeker Alaska, werden al heel sterk bestudeerd. Over branden in Siberië was nauwelijks iets bekend, terwijl het gebied groter is dan Canada en Alaska samen. Het was een niche. Ik dacht ook weinig kans te maken op onderzoeksgeld als ik het zoveelste voorstel zou indienen om branden in Alaska te bestuderen.”

Veraverbeke ontving in 2018 een Vidi-beurs (maximaal 800.000 euro) van NWO. „Genoeg om 4 tot 5 jaar onderzoek te doen in Siberië”, zegt hij. In 2020 volgde een beurs van ruim 2 miljoen euro uit Brussel.

Maar toen kwam corona.

„En daarna begon Rusland de oorlog tegen Oekraïne. We zijn in 2019 voor het eerst naar Siberië afgereisd, en hebben er anderhalve maand metingen uitgevoerd. Sindsdien kunnen we niet meer naar het gebied.”

Omdat ik het er voorlopig niet van zie komen dat we naar Rusland kunnen, wil ik me op tropische bossen gaan richten

Hoe lost u dat op?

„Ons onderzoek heeft twee pijlers, veldwerk en satellietdata. We zijn sterk geswitched naar dat laatste. Met m’n promovendus Rebecca Scholten ging ik satellietdata van een paar grote branden in Canada en Alaska nog eens goed bestuderen. We keken met name naar hun randen. Het viel ons op dat we in de lente branden zagen opflakkeren op plekken waar ze in de winter ogenschijnlijk waren gedoofd. En ze konden niet door bliksem zijn veroorzaakt, want die komen pas later in het jaar. We vroegen ons af of die branden de winter ondergronds kunnen overleven. Van veen is bekend dat het heel lang kan blijven smeulen. We mailden en videobelden erover met brandbestrijders in Alaska. Kenden zij dit verschijnsel? Ja hoor, zeiden ze. Zij wisten het al lang. Maar onze publicatie erover, vorig jaar in Nature, was het eerste wetenschappelijke artikel over die zogeheten zombiebranden.”

Hoe belangrijk zijn zombiebranden?

„Als je kijkt naar afgebrand gebied is hun aandeel ongeveer 1 procent. Ze vormen een intrigerende rariteit.”

Blijft u zich richten op boreale bossen?

„Omdat ik het er voorlopig niet van zie komen dat we naar Rusland kunnen, wil ik me op tropische bossen gaan richten. Het bliksemt er veel meer dan in het hoge noorden, maar het regent er ook veel. Dus bliksems zullen niet zoveel branden veroorzaken. Maar ze slaan wel in. Ik wil kijken hoe het bijdraagt aan de sterfte van bomen.”