Permafrost: Verbündeter oder Feind, Senke oder Quelle von Kohlendioxid?
Der Permafrost, der gefrorene Boden in der nördlichen Hemisphäre, ist von den steigenden Temperaturen stark betroffen. Ist er angesichts dieser neuen Realität eine Senke oder eine Quelle für Kohlendioxid? In diesem Artikel stellen wir Ihnen die Ergebnisse aktueller Studien vor.
Der seit zwei Jahren oder länger gefrorene Boden, der sogenannte Permafrost, erstreckt sich auf der nördlichen Hemisphäre über eine Fläche von etwa 14 Millionen Quadratkilometern. Zum Vergleich: Das sind 15 % der Landoberfläche der nördlichen Hemisphäre. Niedrige Temperaturen begrenzen die Zersetzung organischer Stoffe, was die Permafrostböden zu einer wichtigen Kohlenstoffsenke macht, so Eos in einem aktuellen Bericht.
Doch die steigenden Temperaturen infolge des Klimawandels, die sich vor allem in hohen Breitengraden der nördlichen Hemisphäre bemerkbar machen, lassen den Permafrost auftauen und ermöglichen es Mikroben, den gespeicherten Kohlenstoff abzubauen. Das Ergebnis dieses Prozesses ist die Freisetzung von Treibhausgasen, insbesondere Methan, wodurch eine Rückkopplungsschleife entsteht, die die Erwärmung des Klimas weiter vorantreibt.
Die Prozesse, die zum Fortbestehen des Permafrostes führen, werden noch immer untersucht. In den letzten zwei Jahrzehnten haben Wissenschaftler die vielen Faktoren untersucht, die den Permafrost und seine Rolle im Kohlenstoffkreislauf beeinflussen, wie Veränderungen der Vegetation, Frost-Tau-Perioden, Waldbrände und andere Störungen.
Einige Sektoren emittieren große Mengen an Methan
Eine aktuelle Studie, die in der Zeitschrift AGU - Advances Earth and Space Sciences veröffentlicht wurde, untersucht die Breite des Wissens zu diesem Thema, um besser zu verstehen, wie die Verschiebung des Permafrosts von einer Kohlenstoffsenke zu einer Kohlenstoffquelle in der nördlichen Hemisphäre die globalen Klimaziele beeinflussen könnte. Das Team wurde von Claire C. Treat vom Helmholtz-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung in Potsdam, Deutschland, geleitet.
Diese Arbeit kam zu dem Schluss, dass die terrestrischen Permafrostregionen der nördlichen Hemisphäre eine kleine Netto-Senke für Kohlendioxid bleiben. Allerdings haben feuchte Permafrostregionen, insbesondere in Eurasien, hohe Methanemissionen. Sie fanden auch heraus, dass die Kohlendioxidaufnahme in höheren Breitengraden geringer ist und dass die wichtigste Senke in Westkanada liegt.
Die Autoren stellen in der Forschungszusammenfassung fest, dass sich die Mengen an Treibhausgasen je nach Art der verwendeten Modellierung und der Dichte der verfügbaren Daten ändern. Um Kohlenstoffbilanzen auf regionaler Ebene zu berechnen, schlagen sie eine kontinuierliche und koordinierte Sammlung von Sensor- und Felddaten vor.
Die Details, sobald sie bekannt werden
Die Forscher kamen auch zu dem Schluss, dass eine verbesserte Kartierung und Modellierung in Verbindung mit ganzjährigen Messungen von Kohlendioxid und Methan in mehr Gebieten die Gesamtgenauigkeit der Messungen des Kohlenstoffflusses in Permafrostregionen verbessern würde. Dies würde dazu beitragen, bessere Informationen über das Verhalten von Treibhausgasen und ihre Auswirkungen auf das Temperaturverhalten zu erhalten.
In den letzten Jahrzehnten gab es bedeutende Fortschritte in der Permafrost-Kohlenstoffforschung, einschließlich der Identifizierung großer Permafrost-Kohlenstoffvorräte, der Entwicklung neuer pan-arktischer Permafrost-Karten, der Zunahme terrestrischer Messstellen für CO2- und Methanflüsse und wichtiger Faktoren, die den Kohlenstoffkreislauf beeinflussen, wie z.B. Veränderungen der Vegetation, Perioden des Bodengefrierens und -tauens, Waldbrände und andere Störungen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Klimawandel und das daraus resultierende Auftauen des Permafrosts die Gefahr in sich birgt, dass die Permafrostregion von einer Kohlenstoffsenke zu einer Kohlenstoffquelle wird, was die globalen Klimaziele infrage stellt. Studien zeigen hohe Methanemissionen aus Feuchtgebieten und eine geringe Nettokohlendioxidsenkenkapazität in der terrestrischen Permafrostregion.