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Klimawandel: Tauende Tundra

Die vielerorts steigenden Temperaturen erwärmen auch riesige Permafrostflächen in den Polar­regionen. Vermutlich wird das die globale Erwärmung weiter anfachen. Nur wie stark?
Wissenschaftler ziehen am Forschungsstandort Eight Mile Lake bei Healy, Alaska, einen Bohrkern aus dem Permafrostboden.

Plötzlich entgleitet mir der 20 Kilogramm schwere Block aus Eis und Schnee. Trotz der Gummihand-schuhe rutscht er aus meinen Händen und fällt krachend in den Graben zurück, den ich gerade aushebe. Ich richte mich auf, hole Atem und strecke mich. Mein Rücken schmerzt, obwohl ich extra einen Gewichthebergürtel angelegt habe. Es ist ein klarer, kalter Tag in der Tundra Zentral­alaskas. Zusammen mit fünf Kollegen schaufele ich seit mehr als einer Woche verkrusteten Schnee. Tonnen von Schnee, die sich an einem von sechs Fangzäunen gesammelt haben, hier, an einem leicht geneigten Hang unweit des Denali-Nationalparks.

Die harte Arbeit ist Teil eines Experiments, mit dem wir die Auswirkungen der globalen Erwärmung in dieser abgelegenen Gegend simulieren wollen. Die acht Meter langen und eineinhalb Meter hohen Zäune errichten wir jeden Herbst an dieser Stelle. Der Schnee, der sich an ihnen sammelt, schützt den Permafrostboden vor der eisigen Winterluft – er wirkt gewissermaßen wie eine Decke. Dadurch bleibt die Oberfläche des gewöhnlich ganzjährig gefrorenen Bodens wärmer, als sie normalerweise wäre. Im Frühjahr entfernen wir den überschüssigen Schnee, damit der Frühling unsere Versuchsflächen zur gleichen Zeit trifft wie die umliegende Tundra.

Indem wir den gefrorenen Boden im Winter wärmer halten, taut er im Sommer früher und bis in tiefere Schichten auf. Das soll Prognosen zufolge auch dann passieren, wenn die Temperaturen überall in der Arktis und in den Waldgebieten südlich davon steigen. Die Erwärmung schreitet hier momentan doppelt so schnell voran wie im weltweiten Durchschnitt. Aber was macht das mit dem Permafrostboden? So viel wissen wir: Er besteht aus Gestein, gefrorenem Erdreich und Eis. Daher schmilzt er bei Erwärmung nicht, sondern taut. Wie ein Stück Hackfleisch, das aus dem Gefrierfach kommt, wird er weich, aber nicht flüssig. Dabei erwachen Mikroorganismen darin aus ihrem Kälte­schlaf. Sie zersetzen die Überreste von Pflanzen und Tieren, die sich im gefrorenen Boden über Jahrtausende hinweg angesammelt haben und heute vor allem aus Kohlenstoff bestehen. Die Mikroben verwandeln dieses Material in die Treibhausgase Kohlendioxid oder Methan, die in die Luft entweichen ...

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  • Quellen

Schuur, E. A. G., Abbott, B.: Climate Change: High Risk of Permafrost Thaw. In: Nature 480, S. 32–33, 2011

Schuur, E. A. G. et al.: Expert Assessment of Vulnerability of Permafrost Carbon to Climate Change. In: Climatic Change 119, S. 359–374, 2013

Schuur, E. A. G. et al.: Climate Change and the Permafrost Carbon Feedback. In: Nature 520, S. 171–179, 2015