Überraschende Klimabilanz im Permafrost

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„Kohlenstoff-Speicherquote der Seen und Senken 1,6-mal größer als ihre Emissionsrate – auf lange Sicht klimakühlender Effekt“

„Wenn Permafrost taut, setzt er viele Nährstoffe frei, was dazu führt, dass in den Seen und an ihren Ufern ausgesprochen viele Moose und andere Pflanzen wachsen. Diese wiederum entziehen der Luft mithilfe der Photosynthese Kohlenstoff“, so Guido Grosse. Sterben die Pflanzen dann ab, sinken ihre Überreste zum Grund des Sees und bilden dort dicke Sedimentschichten. Aufgrund der dynamischen Natur dieser ständig wachsenden Gewässer laufen viele der Seen aber nach ein paar tausend Jahren aus. „Ein Phänomen, das in den Permafrostregionen häufig auftritt und dazu führt, dass die dann freiliegenden See-Sedimente gefrieren. Es entsteht neuer Permafrost, der alle Pflanzenreste und damit auch den darin gebundenen Kohlenstoff einschließt – und zwar in so großen Mengen, dass die Kohlenstoff-Speicherquote der Seen und Senken 1,6-mal größer ist als ihre Emissionsrate und die Seen auf lange Sicht hin einen klimakühlenden Effekt haben“, sagt Guido Grosse.

Luftaufnahme mehrerer Thermokarst-Seen in der sibirischen Kolyma-Region. Die flachen Permafrostregionen im Hohen Norden sind heutzutage übersäht mit Hunderttausenden Thermokarst-Seen und -becken. Sie entstanden vor allem in der Übergangszeit vom Pleistozän ins Holozän und dem anschließenden Holozän-Wärmemaximum in vielen Teilen der Arktis. Dieser Effekt aber wirkt nur so lange, wie die Bodenschichten vereist bleiben. Eine immer wärmer werdende Arktis könnte den Prozess innerhalb kurzer Zeit wieder umkehren. Guido Grosse: „Unseren Schätzungen zufolge speichern die arktischen Thermokarst-Seen und -becken etwa 160 Petagramm Kohlenstoff. Das ist in etwa vergleichbar mit der Speicherkapazität der tropischen Regenwälder, die mit 212 Petagramm angegeben wird. Wir wissen außerdem, dass die Luft- und Bodentemperaturen in der Arktis derzeit steigen und der Permafrost schon in mehreren Regionen auftaut. Die große Frage lautet jetzt: Was passiert mit diesen großen Kohlenstoffablagerungen in naher Zukunft?“

Uferbewuchs – Moose, Sträucher, Bäume und viele Wasserpflanzen wachsen entlang der Uferlinie dieses Thermokarst-Sees. Sie bieten Futter- und Lebensraum für viele Vögel. Aber: Je weiter die Erosion des Ufers voranschreitet, desto mehr des Uferbewuchses stürzt in das Wasser, sinkt auf den Grund und bildet dort dicke Schichten.

Eine Antwort darauf will Grosse mit seiner ERC Nachwuchsforschungsgruppe  PETA-CARB finden, die im Oktober 2013 ihre Arbeit am Alfred-Wegener-Institut in Potsdam aufgenommen hat und auf den Erkenntnissen der aktuellen Studie aufbaut. „Mithilfe der neuen Ergebnisse können wir nicht nur die Rolle des Permafrostes im globalen Kohlenstoffkreislauf besser verstehen, sie helfen uns auch Computermodelle dahingehend weiterzuentwickeln, dass sie die Rückkopplungen zwischen Permafrostveränderungen und dem Klimawandel besser vorhersagen. Vor allem die Prozesse des Thermokarst – darunter verstehen wir das schnelle Freisetzen und nun auch Speichern des Kohlenstoffes – werden von gängigen Modellen, wie jenen, die der Weltklimarat verwendet, bisher noch nicht berücksichtigt“, so Guido Grosse.
->Quelle(n): nature.com; awi.de/english; awi.de/grosse;

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