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Methan-Katastrophe droht: Permafrost-Schmelze könnte Milliarden Tonnen CO2 freisetzen
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Zwischen 1300 und 1600 Milliarden Tonnen Kohlenstoff sollen die arktischen Permafrostböden Schätzungen zufolge speichern.
Doch das große Tauen im Norden lässt den Permafrost zu einer tickenden Zeitbombe werden. Denn die freiwerdenden Treibhausgase treiben wiederum die Erderwärmung an.
Der Fund, über den die „Siberian Times“ im vergangenen Juni berichtete, galt sogleich als eine wissenschaftliche Sensation. Ein Mammutzahn-Jäger hatte am sibirischen Fluss Tirekhtyakh den Kopf eines mächtigen Wolfs entdeckt. Wie sich zeigte, lag dieser seit 40.000 Jahren in der gefrorenen Erde Sibiriens. Jetzt aber trat der Schädel zutage, weil der Permafrost taut. Daneben schälten sich die Überreste eines jungen Höhlenlöwen sowie eines Seevogels aus dem Boden.
In nördlichen Regionen ist der Klimawandel besonders stark spürbar
In jüngster Zeit häufen sich derartige Signale, die von einem dramatischen Wandel im hohen Norden künden. Ursache ist die rasante Erwärmung unseres Planeten. Nach Angaben der Weltwetterorganisation WMO waren die Jahre von 2015 bis 2019 die wohl heißeste Fünfjahresperiode seit Beginn der Aufzeichnungen vor rund 150 Jahren. Die globale Durchschnittstemperatur lag in diesem Zeitraum um 1,1 Grad über jener der vorindustriellen Zeit.
Besonders betroffen ist die Arktis. Dort steigen die Temperaturen doppelt so stark wie im weltweiten Mittel. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts betrug die Erwärmung 1,35 Grad pro Jahrzehnt, mit gravierenden Folgen für die Ökosysteme und die Menschen, die im hohen Norden leben. Der tauende Permafrost treibt die globale Erwärmung weiter voran. Die arktischen Regionen, deren Böden dauerhaft gefroren sind, umfassen rund 25 Prozent der Landgebiete der Erde, oft reicht der Eispanzer bis in 1200 Meter Tiefe. Forscher des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven (AWI) schätzen, dass er zwischen 1300 und 1600 Milliarden Tonnen Kohlenstoff enthält. Zum Vergleich: Der Kohlenstoffgehalt der gesamten Atmosphäre beträgt rund 800 Milliarden Tonnen.
Die Bakterien in den gefrorenen Böden werden wieder aktiv
Der Kohlenstoff stammt von Tier- und Pflanzenresten, die seit Jahrtausenden in der Erde lagern, zumeist in den oberen Bodenschichten. Hinzu kommen jedoch unbekannte Mengen Kohlenstoff im so genannten submarinen Permafrost, der sich in der letzten Eiszeit an Land gebildet hat und nach deren Ende durch den steigenden Meeresspiegel überflutet wurde. Deshalb liegt er nun unter dem Meeresboden.
Tauen die Böden, beginnen Bakterien und Mikroorganismen das organische Material zu zersetzen. Dabei entstehen die Treibhausgase Kohlendioxid (CO2) und Methan – letzteres zwar gerade zu zwei Prozent, doch wirkt es als Treibhausgas viel stärker als CO2, dessen Erwärmungspotential es fast um das 25-fache übertrifft.
Tatsächlich hat die Eisschmelze längst begonnen. Bereits im Sommer 2005 hatten Forscher entdeckt, dass in Westsibirien Permafrostböden von einer Million Quadratkilometer Größe — eine Fläche, so groß wie Deutschland und Frankreich zusammen — aufgeweicht waren. Seither bildeten sich aus dem Schmelzwasser viele Tümpel und Seen, in denen oft auch Methanblasen empor sprudeln. In jüngster Zeit brachen durch explosive Gasfreisetzungen in den Böden der Region große Krater ein.
Eine im Januar dieses Jahres im Fachjournal „Nature Communikations“ veröffentlichte Studie zeigt, dass in allen Gebieten mit Dauerfrostboden die Temperatur in mehr als zehn Metern Tiefe im Zeitraum von 2007 bis 2016 im Mittel um 0,3 Grad Celsius stieg. Besonders hoch fiel die Erwärmung in Sibirien aus: Dort war die Bodentemperatur an einzelnen Bohrlöchern um 0,9 Grad gestiegen. In der Antarktis verzeichneten die Forscher einen Anstieg um 0,37 Grad.
Überall auf der Welt tauen die gefrorenen Böden und setzen tonnenweise CO2 frei
Auch in den Permafrostgebieten der Hochgebirge zeigte sich dieser Trend: Im Himalaya, in den nordischen Gebirgen und in den Alpen stieg die Temperatur um durchschnittlich 0,19 Grad. „All diese Daten lassen erkennen, dass sich der Permafrost nicht nur lokal und regional erwärmt, sondern weltweit und nahezu im Takt mit der Klimaerwärmung“, sagt der AWI-Wissenschaftler und Studienmitautor Guido Grosse.
Anders als bisher gedacht geben die Böden das Methan und Kohlendioxid nicht nur langsam über Jahrzehnte oder Jahrhunderte frei, sondern auch rapide innerhalb weniger Monate oder Jahre. Setzt sich der Prozess in diesem Tempo fort, dürften Milliarden von Tonnen an Treibhausgasen in die Luft gelangen und den Treibhauseffekt dramatisch verstärken.
Genauere Zahlen nennen Forscher der kanadischen University of Guelph in einer Analyse, die im April 2019 im Wissenschaftsjournal „Nature“ erschien. Früheren Berechnungen zufolge sollten aus dem Permafrost in den nächsten 300 Jahren rund 200 Milliarden Tonnen CO2 in die Atmosphäre gelangen. Den Studienautoren zufolge könnten aber weitere 60 bis 100 Milliarden Tonnen hinzukommen. „Das passiert schneller, als es irgendwer vorhergesehen hat“, erklärt Studienleiterin Merritt Turetsky. „Das abrupte Schmelzen betrifft zwar weniger als 20 Prozent der Permafrost-Regionen, die CO2-Emissionen haben aber das Potenzial, die Auswirkungen auf das Klima zu verdoppeln.“
Durch höhere Temperaturen werden zudem große Mengen Methan freigesetzt
Eine Gruppe um die Geologin Eva-Maria Pfeiffer von der Universität Hamburg bestätigt in einer in „Nature Climate Change“ veröffentlichten Untersuchung nicht nur diese Einschätzung, sondern wartet zugleich mit einer weiteren schlechten Nachricht auf: Tauender Permafrost produziert mehr Methan als erwartet. Bisher vermuteten die Forscher, dass in den Dauerfrostböden unter Sauerstoffabschluss nur sehr geringe Mengen des Gases entstehen. Pfeiffer und ihre Kollegen fanden nun aber heraus, dass dort ebenso viel Methan produziert wird wie CO2. Laut der Studie könnte es die Erde um zusätzliche 0,3 Grad aufheizen.
Dabei kurbelt die Erderwärmung nicht nur die oberflächennahe Produktion von Methan durch Mikroben an. Vielmehr öffnet der tauende Untergrund auch Austrittspfade für Jahrtausende altes Gas, das in tiefen Bodenschichten lagert. Dieses beunruhigende Forschungsergebnis veröffentlichte eine Gruppe um die Klimatologin Katrin Kohnert vom Deutschen Geo Forschungs Zentrums (GFZ) in Potsdam 2017 im Wissenschaftsjournal „Nature Scientific Reports“.
Bei Messungen mit Forschungsflugzeugen im hohen Norden Kanadas ermittelten Bohnert und ihre Kollegen die Gaskonzentration in der umgebenden Luft. „Wir haben sehr starke Ausgasungen genau dort nachgewiesen, wo der Permafrost dauerhaft aufgetaut ist“, so Kohnert. „Wir glauben, dass der Großteil dieses Methans nicht von Mikroben produziert wird, sondern uraltes Gas aus Lagerstätten ist – also schlicht Erdgas.“ Es steigt durch Spalten und Klüfte aus tiefen Permafrost-Schichten, aber auch aus Böden unter Seen empor.
Quelle:
https://www.focus.de/wissen/klima/...igesetzt-werden_id_11177645.html
Klimawandel – das droht nicht nur unserer Küste
https://www.shz.de/img/schleswig-holstein/...101773270-1539022366.jpg
Der Weltklimarat IPCC hat entschlossenes Handeln angemahnt, um die Erderwärmung
noch auf 1,5 Grad zu begrenzen.
https://www.shz.de/regionales/schleswig-holstein/...67.html?nojs=true
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