Zurück zur Startseite
Wissen
Zurück zur Startseite
Wissen

Weltweit erwärmen sich die Permafrostböden | BR24

© Alfred-Wegener-Institut/Torsten Sachs

Besonders stark erwärmen sich die Permafrostböden in Sibirien. Im Bild: die sibirische Permafrostinsel Samoylov.

Per Mail sharen
Teilen

    Weltweit erwärmen sich die Permafrostböden

    Der Klimawandel lässt die Temperaturen selbst in den Dauerfrostböden in zehn Metern Tiefe steigen. Eine großangelegte Studie offenbart jetzt, wie schnell sich die Permafrostböden auf der ganzen Welt erwärmen - und was dann passiert.

    Per Mail sharen
    Teilen

    Rund ein Sechstel der gesamten Erdoberfläche gilt als Permafrostgebiet. Es zeichnet sich dadurch aus, dass der Boden dort mindestens zwei Jahre lang dauerhaft gefroren ist. Oft steckt die Kälte in solchen Regionen schon seit Jahrtausenden im Erdreich, sodass der Dauerfrost bis in eine Tiefe von mehren hundert Metern, im Extremfall mehr als eineinhalb Kilometer tief, reichen kann. Mit der Erderwärmung steigen jedoch auch im Untergrund die Temperaturen.

    Permafrostböden erwärmten sich weltweit um 0,3 Grad

    Eine globale Vergleichsstudie des internationalen Permafrost-Netzwerks GTN-P (Global Terrestrial Network for Permafrost), an der auch das Alfred-Wegener-Institut (AWI) maßgeblich beteiligt ist, zeigt, dass in allen Gebieten mit Dauerfrostboden die Temperatur in mehr als zehn Metern Tiefe im Zeitraum von 2007 bis 2016 um durchschnittlich 0,3 Grad Celsius gestiegen ist. Beobachtet wurden die Arktis ebenso wie die Antarktis, aber auch die Hochgebirge Zentralasiens und sogar die Alpen. Die Ergebnisse erschienen am 16. Januar 2019 im Fachmagazin "Nature Communications".

    Permafrostboden in Sibirien wurde fast 1 Grad wärmer

    Besonders hoch fiel die Erwärmung in Sibirien aus: Dort erwärmte sich der gefrorene Boden an einzelnen Bohrlöchern um 0,9 Grad Celsius. In Bohrlöchern in der Antarktis verzeichneten die Forscher einen Anstieg um 0,37 Grad Celsius. Eine deutliche Erwärmung konnten die Forscher auch in den Permafrostgebieten der Hochgebirge feststellen: Die Temperatur der dauerhaft gefrorenen Böden im Himalaya, in den nordischen Gebirgen und in den Alpen stieg im Mittel um 0,19 Grad Celsius.

    "All diese Daten zeigen uns, dass sich der Permafrost nicht nur lokal und regional erwärmt, sondern weltweit und nahezu im Takt mit der Klimaerwärmung." Guido Grosse, Leiter der Sektion Permafrostforschung am Alfred-Wegener-Institut in Potsdam

    Temperaturen stammen aus Bohrlöchern in gut zehn Metern Tiefe

    Für die Studie wurden größtenteils Bohrlöcher genutzt, die im Internationalen Polarjahr 2007/2008 angelegt und mit Messinstrumenten ausgestattet wurden. Seither haben mehr als 50 verschiedene Forschergruppen aus 26 Ländern die unterirdischen Messstationen gewartet und die Daten einmal pro Jahr vor Ort ausgelesen. Die Daten wurden in mehr als zehn Metern Tiefe erhoben, um saisonale Temperaturschwankungen auszuschließen.

    "Die Permafrost-Temperatur gehört zu den anerkannten Klimavariablen. Sie verrät uns auf direktem Wege, wie der gefrorene Untergrund auf den Klimawandel reagiert." Hanne H. Christiansen, Co-Autorin der Studie und Vorsitzende der International Permafrost Association

    Fünf Permafrostböden tauten auf

    Der komplette Datensatz umfasst 154 Bohrlöcher, von denen 123 Aussagen über ein Jahrzehnt zulassen. Die Messungen zeigen, dass sich in den zehn Jahren von 2007 bis 2016 der Permafrostboden an 71 der 123 betrachteten Messstellen erwärmt hat. Bei fünf dieser Bohrlöcher taute der Permafrost in der Tiefe auf. An 12 Bohrlöchern sank die Bodentemperatur, an 40 Bohrlöchern blieb sie nahezu unverändert.

    © Alfred-Wegener-Institut / Guido Grosse

    Hier untersuchen AWI-Forscher die erodierende Permafrost-Küste auf der sibirischen Bykovsky-Halbinsel.

    Tauende Permafrostböden verstärken den Treibhauseffekt

    Wie es im Inneren des Permafrostbodens aussieht, ob er sich bereits erwärmt hat oder gar zu tauen begonnen hat, ist nicht nur für Forscher wichtig zu wissen. In den Permafrostböden sind Überreste von Pflanzen und Tieren konserviert. Taut das organische Material auf, wird es von Mikroorganismen zersetzt. Kohlendioxid und Methan werden freigesetzt, die als Treibhausgase den Treibhauseffekt verstärken und die Erderwärmung vorantreiben. Methan sogar 25-mal so stark wie Kohlendioxid. Die Wissenschaftler gehen in ihrer Studie davon aus, dass die Treibhausgase aus auftauenden Permafrostböden die globale Temperatur bis zum Jahr 2100 um weitere 0,13 bis 0,27 Grad Celsius ansteigen lassen könnten.

    Direkte Gefahr für Menschen

    Im Permafrostboden sind jedoch auch Umweltgifte eingelagert - zum Beispiel große Mengen an Quecksilber. Im gasförmigen Zustand gelangen sie mit Luftströmungen an die Pole, landen dort am Boden und frieren fest. Taut der Boden auf, gelangen die Giftstoffe in die Umwelt und in die Nahrungskette. Hinzu kommt, dass die Menschen vor Ort buchstäblich den Boden unter den Füßen verlieren: Vor allem in der Arktis wurden auf dem Dauerfrostboden Häuser, Straßen, Flughäfen und Pipelines errichtet. Wenn sich der Boden erwärmt, kann er wegsacken und die Bauten mitreißen.

    Um den Zustand der weltweiten Permafrostböden weiterhin im Blick zu behalten, wollen die Wissenschaftler die Bohrlöcher samt der installierten Temperatursensoren weiter betreiben.