Tauender Permafrost könnte Erderwärmung zusätzlich beschleunigen

Forscher dokumentieren die Schmelze der russischen Permafrost-Flächen genau.

Forscher dokumentieren die Schmelze der russischen Permafrost-Flächen genau.

Moskau. Es ist eine der sichtbarsten Folgen der Erderwärmung: In weiten Landstrichen Sibiriens ist der Boden ganzjährig bis in große Tiefen gefroren. Mit steigenden Temperaturen taut er aber immer rasanter. Wenn sich der Klimawandel in Sibirien verstärkt auswirkt, ist davon nicht nur Russland betroffen.

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„Derzeit beobachten wir vor allem einen sehr schnellen Ablauf bestimmter Tauprozesse”, sagt Mathias Ulrich, Geograf an der Universität Leipzig. Das könnte sich weltweit aufs Klima auswirken – und auf die Menschen in Sibirien.

Putin: „Wir müssen alles tun, um den Klimawandel zu stoppen”

Erst im vergangenen Jahr haben die Einwohner Sibiriens die Naturgewalten vor der eigenen Haustür zu spüren bekommen. Monatelang brannte die für das Weltklima wichtige Taiga – also die borealen Nadelwälder. Nur ein paar Autostunden vom Baikalsee entfernt gab es schlimme Überflutungen. Kremlchef Wladimir Putin wandte sich kurz vor Weihnachten mit deutlichen Worten an seine Landsleute: „Wir müssen alles tun, was wir können, um den Klimawandel zu stoppen.”

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Monatelang brannte die russische Taiga im vergangenen Jahr.

Monatelang brannte die russische Taiga im vergangenen Jahr.

Fast zwei Drittel der Bodenfläche in Russland sind dauerhaft gefroren. Permafrost wird dieses Phänomen genannt. In der riesigen Tiefkühltruhe liegen immense Mengen an Überbleibseln von Pflanzen und Tieren, die noch nicht von Mikroben zersetzt wurden. Aktiv werden diese erst, wenn die Temperaturen steigen und der Boden aufweicht.

Tauender Permafrost lässt im Boden gespeicherten Kohlenstoff frei

Das Tauen des Permafrostes würde zu enormen Treibhausgas-Emissionen führen, die wiederum die derzeitige Klimaerwärmung noch verstärken würden.

Mathias Ulrich, Geograf und Permafrost-Experte an der Universität Leipzig

Zu finden sind solche uralten Dauerfrostböden vor allem in Alaska, Kanada sowie im Osten und Norden Sibiriens – vom Nordpolarmeer bis teilweise zum Ural und im Süden bis Kasachstan. Der Frost kann bis in eine Tiefe von einem Kilometer und mehr reichen. Da die arktischen Winter wärmer und die Sommer länger werden, tauen inzwischen aber immer tiefere Erdschichten auf. Der Weltwetterorganisation (WMO) zufolge war 2019 das zweitwärmste Jahr seit Beginn der Wetteraufzeichnungen 1880. Und auch in den Jahren davor gab es immer neue Temperaturrekorde.

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„Wir wissen heute, dass im dauergefrorenen Boden große Mengen an Kohlenstoff gebunden sind, wahrscheinlich etwa doppelt so viel wie derzeit in der Atmosphäre vorhanden sind", sagt Permafrost-Experte Ulrich. Wenn der Boden großflächig taue, öffne sich dieser Speicher. „Es würde zu enormen Treibhausgas-Emissionen kommen, die wiederum die derzeitige Klimaerwärmung noch verstärken würden."

Unter der Permafrost-Eisdecke ist etwa doppelt so viel Kohlenstoff vorhanden wie derzeit in der Atmosphäre.

Unter der Permafrost-Eisdecke ist etwa doppelt so viel Kohlenstoff vorhanden wie derzeit in der Atmosphäre.

Jahresdurchschnittstemperatur in Sibirien seit 1970 um vier Grad gestiegen

Wie groß die Auswirkungen letztlich wären, hängt davon ab, wie viel menschengemachtes Kohlendioxid (CO₂) und Methan in die Atmosphäre gelangen. „Die existierenden Permafrostmodelle sind derzeit in vielen Belangen langsamer in ihrer Reaktion auf Erwärmung als die Wirklichkeit der Beobachtungen uns zeigt”, gibt Guido Grosse vom Alfred-Wegener-Institut in Potsdam zu bedenken.

Sollten große Mengen Treibhausgase freigesetzt werden, wäre das Ziel, die weltweite Erderwärmung auf ein verträgliches Maß zu begrenzen, noch schwerer zu erreichen, prognostiziert der Professor für Permafrostforschung. Genaue Vorhersagen sind auch deshalb schwierig, weil der Mensch den Ausstoß etwa von Kohlendioxid in Industrie und Verkehr steuern kann. Eine Reduzierung würde nach Ansicht von Grosse dabei helfen, „dass der Permafrost weniger taut und dort weniger zusätzliche Emissionen zu erwarten sind”.

Neben den vom Menschen verursachten Emissionen würde der vom tauenden Permafrostboden freigegebene Kohlenstoff für eine noch schnellere Erderwärmung sorgen.

Neben den vom Menschen verursachten Emissionen würde der vom tauenden Permafrostboden freigegebene Kohlenstoff für eine noch schnellere Erderwärmung sorgen.

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Der Ausstoß in Sibirien könne angesichts der großen Flächen gefrorenen Bodens nicht kontrolliert werden, so Grosse. Vor einem möglichen Dominoeffekt warnt auch das UN-Umweltprogramm Unep. Wissenschaftler der russischen Universität Tomsk haben zusammen mit ihren Kollegen aus anderen Ländern erst im Januar ermittelt, dass die durchschnittliche Jahrestemperatur in Sibirien in den vergangenen 50 Jahren um fast vier Grad stieg.

Tauen des Arktis-Eises könnte Abbau des Permafrostes beschleunigen

Russlands Kühltruhe wird demnach weiter auftauen. Jelena Parfjonowa vom Forstinstitut der Russischen Akademie der Wissenschaften in Krasnojarsk schätzt, dass die Permafrostfläche bis zum Jahr 2080 um 25 Prozent schrumpfen könnte, wenn der Ausstoß von Treibhausgasen nicht verringert werde. Bislang ist die Fläche 30-mal so groß wie Deutschland.

Dass der Permafrost empfindlich ist, zeigten Wissenschaftler der Universität Oxford kürzlich einmal mehr in einer Studie. Sie sehen einen Zusammenhang zwischen dem Schmelzen des Arktis-Eises und dem Aufweichen dieses Bodens. „Ein solcher Verlust von Meereis führt wahrscheinlich zu einer Beschleunigung des Auftauens von Permafrost in Sibirien”, erläutern sie in der Fachzeitschrift „Nature“. Wenn das Meer eisfrei ist, so die Wissenschaftler, könne die Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen und Sibirien Schnee im Herbst bringen. Dadurch könne extremer Frost nicht mehr so tief in den Boden dringen.

Abtauender Permafrostboden setzt fossile Funde frei

Ganze Landstriche in Sibirien könnten sich verändern, wenn der Boden auftaut und dabei absackt oder Berghänge abrutschen. „Mit dem Abtauen von eisreichem Permafrost wird lokal jede Infrastruktur – Gebäude, Straßen, Landebahnen und Pipelines – beschädigt oder in der Erhaltung massiv teurer”, sagt Grosse. Auch der Kreml warnte unlängst, dass mit der Erderwärmung in einigen Regionen Russlands mehr Naturkatastrophen wie das Jahrhundert-Hochwasser im vorigen Jahr drohen könnten.

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Es gibt auch noch ganz andere Folgen: Der tauende Boden gibt immer wieder sensationelle Funde frei wie Mammuts, Pferdefossile oder prähistorische Welpen zum Beispiel. 2013 wurden die Überreste eines ausgestorbenen Elefanten mitsamt erhaltenem Muskelgewebe und Blut gefunden. Forscher, die den Spuren urzeitlichen Lebens nachgehen, sind begeistert. „Das ist gut für uns”, meint der Paläontologe Albert Protopopow von der Akademie der Wissenschaften von Jakutien im Nordosten Russlands. „Wir versuchen, schnell Fossilien zu finden.” Denn aufgetaut an der Luft liegende Überreste verwesen rasch und gehen für immer verloren.

Dieser etwa zwei Monate alte Hundewelpe lag rund 18.000 Jahre unter dem Permafrostboden begraben.

Dieser etwa zwei Monate alte Hundewelpe lag rund 18.000 Jahre unter dem Permafrostboden begraben.

RND/dpa

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