Persbericht van de Universiteit Utrecht
Instituut voor Marien en Atmosferisch Onderzoek Utrecht
12 januari 2006
De vergeten methaanbron
Planten produceren broeikasgas methaan
Onderzoekers onder leiding van de Utrechtse hoogleraar Thomas Röckmann hebben een tot nu toe onbekende bron van het broeikasgas methaan in de atmosfeer ontdekt. Groene planten blijken namelijk ook methaan te produceren. Een andere verrassende uitkomst van het onderzoek is dat de aanwezigheid van zuurstof in de lucht de vorming van methaan niet hindert. Deze ontdekkingen zijn niet alleen belangrijk voor plantenonderzoekers, maar ook voor het begrijpen van de wisselwerking tussen de wereldwijde opwarming en de verhoogde productie van broeikasgassen. Het wetenschappelijke artikel staat in het toonaangevende tijdschrift Nature van 12 januari 2006.
Waarom komt deze ontdekking pas twintig jaar nadat wetenschappers wereldwijd de mondiale kringloop van methaan onderzocht hebben? 'Eigenlijk mág methaan niet op deze manier ontstaan. Tot nu toe werd aangenomen dat methaan van biologische oorsprong alleen onder zuurstofloze omstandigheden gevormd wordt. Daarom heeft niemand er tot nu toe goed naar gekeken,' aldus de Utrechtse hoogleraar in de Chemie van de Atmosfeer.
Het mechanisme rond de vorming van methaan in planten is nog lang niet duidelijk, al zijn er wel enige aanwijzingen. De onderzoekers nemen aan dat het hier gaat om een nieuw reactiemechanisme dat niet met de huidige kennis valt te verklaren. Er is een nieuw onderzoeksgebied voor biochemici en plantenfysiologen ontstaan.
Methaan van biologische oorspong
Methaan is na kooldioxide het belangrijkste broeikasgas dat bijdraagt aan klimaatverandering. De methaanconcentratie in de atmosfeer is de afgelopen 150 jaar bijna verdrievoudigd. De bekendste vorm van methaan is aardgas, het speelt een belangrijke rol in de energievoorziening, maar dit veroorzaakt slechts een deel van de toename. Het overgrote deel van de toename is toe te schrijven aan bronnen van biologische oorsprong zoals rijstbouw, veeteelt en afbraakprocessen in afval. De vorming van methaan vindt in al deze gevallen plaats in zuurstofloze (anaërobe) omstandigheden. Naar schatting vormen deze bronnen samen bijna tweederde van de totale methaanhuishouding van ongeveer 600 miljoen ton per jaar.
Het onderzoek
De wetenschappers in de groep van Thomas Röckmann hebben ontdekt dat planten onder normale zuurstofrijke omstandigheden aanzienlijke hoeveelheden methaan produceren en dat aan de atmosfeer afstaan. Zij onderzochten eerst het ontstaan van organische gassen in verse en afgestorven bladeren van loofbomen en vervolgens in levende planten zoals gras en maïs. De levende planten vertoonden een 10 tot 100 maal grotere methaanuitstoot dan het afgestorven plantenmateriaal. De methaanuitstoot neemt ook nog eens drastisch toe wanneer de planten in zonlicht worden geplaatst.
Op grond van deze eerste schattingen produceren de planten op het aardoppervlak tussen 60 en 240 miljoen ton methaan per jaar. Dit betekent dat 10 tot 30% van de huidige methaanemissie door planten uitgestoten wordt. Tweederde daarvan is afkomstig uit de tropen omdat daar de meeste biomassa ontstaat. Deze gegevens vormen tevens een goede verklaring voor de onverwacht hoge methaanconcentraties boven tropische regenwouden, die onlangs (aan de hand van satellietwaarnemingen) door een groep onderzoekers van onder andere het KNMI gemeten zijn.
Plannen voor de toekomst
Naast verdere laboratoriumexperimenten willen de wetenschappers ook omvangrijke veldstudies en satellietwaarnemingen inzetten voor verder onderzoek. Zij hopen daarmee in de toekomst antwoorden te vinden op vragen rond de rol van methaan in de ontstaansgeschiedenis van de aarde en wellicht meer inzicht te krijgen in de relaties tussen wereldwijd stijgende temperaturen en kooldioxideconcentraties in de atmosfeer en de uitstoot van methaan uit planten.
Meer informatie
Methane emissions from terrestrial plants under aerobic conditions, Nature, Volume 12 January 2006, 440 (7073)
Frank Keppler, John T. G. Hamilton, Marc Braß en Thomas Röckmann
De integrale Engelse tekst is beschikbaar op de website van Nature
Een afbeelding van een laboratoriumopstelling voor het onderzoek aan methaanuitstoot door planten (Engels raaigras, Lolium perenne) is bijgevoegd bij het persbericht op
Voorlichter Roy Meijer (030) 253 3705/9300,
Universiteit Utrecht