• KONTEXT 😎 Der Permafrost taut auf: Ist das schlimm?

    In Zusammenarbeit mit Météo France

    Permafrost (oder auch Dauerfrost) ist die Bezeichnung für einen Boden, der mindestens 2 Jahre lang Temperaturen unter dem Gefrierpunkt aufweist.

    Erklärung Bodenschichten und wann sie tauen

    Anders, als man vielleicht zuerst denkt: Permafrost ≠ Gletscher. Je nach Region gibt es dort auch Wälder, Seen und Torfmoos*... Kurz gesagt: viele verschiedene Ökosysteme.

    Permafrost findet man hauptsächlich:

    👉 In der Antarktis

    👉 In der Arktis

    👉 In Sibirien

    👉 In den Bergen (ab einer bestimmten Höhe)

    Insgesamt umfasst der Permafrost eine Fläche von schätzungsweise 15 bis 20 Millionen km2 (etwa so groß wie Russland).

    “Diese Böden sind noch immer ziemlich geheimnisvoll, denn um sie zu untersuchen, muss man direkt vor Ort sein. Sie sind aber nach wie vor nur schwer zugänglich.”
    Christine Delire, Wissenschaftlerin am Centre national de recherches météorologiques (CNRM)

    ⚠️ In den Permafrostböden, insbesondere in den höheren Lagen, sind riesige Mengen an organischem* Kohlenstoff gespeichert. Dieser Kohlenstoff wurde in wärmeren Klimaperioden angesammelt und dann durch die Kälte im Boden “eingeschlossen”.

    Der Permafrost in Gefahr

    Nochmal zur Erinnerung an alle, die nicht ganz up to date sind: Durch die hohen Treibhausgase in der Atmosphäre (verursacht von uns Menschen) steigt die Temperatur auf der Erde immer weiter an → Das ist der berühmte Klimawandel 🥵

    Die Temperatur ist schon jetzt um +1,1°C* gestiegen und wird bis zum Ende des Jahrhunderts voraussichtlich +1°C bis +5,7°C* erreichen.

    Und natürlich hat diese Erwärmung auch Auswirkungen auf den Permafrost → Er taut auf.

    Chemischer Zusammenhang von Permafrost,  Atmosphäre und Wasser mit der Atmosphäre

    Dieser Prozess hat bereits begonnen und wird sich weiterhin fortsetzen. Wenn die globale Temperatur auf der Erde um +2°C bis +4°C* ansteigt, wird ein Großteil des flachen Permafrosts in der Arktis bald vollständig aufgetaut sein.

    *seit der Industrialisierung (1850-1900)

    Und warum ist das ein Problem?

    Das Auftauen des Permafrostes hat 2 erhebliche Folgen:

    👉 Die Veränderung der Bodenstruktur

    Normalerweise taut der Permafrostboden in den Sommermonaten auf und friert im Winter wieder zu. ❄️

    Während der Gefrierphasen kondensiert das Wasser an bereits bestehenden Eiskristallen und gefriert danach erneut → Dadurch entstehen immer größere Eiswürfel, die mehr Platz einnehmen → und die Struktur des Bodens völlig durcheinanderbringen.

    Wie flüssiges zu gefrorenem Wasser wird

    Die größeren Eiswürfel werden “Eislinsen” genannt. Wenn diese Eiswürfel schmelzen, kann es bis zum Absacken des umliegenden Bodens kommen.

    Dieses Phänomen wird sich durch den Klimawandel weiter verstärken. “Teile des Bodens, die vorher gefroren waren, werden auftauen, so dass mehr Schmelzwasser in den Boden fließt”, erklärt Laure Gandois, Biochemikerin am CNRS.

    Bodenschicht die abtaut

    Es kommt immer öfter zu extremeren Einbrüchen, die die gesamte Landschaft verändern.

    “In einigen Regionen, wie Skandinavien, Nordkanada, Grönland und Alaska ist dies ein großes Problem für die Gebäude und den Verkehr. In Sibierien benutzen Lastwagenfahrer:innen gefrorene Schotterstraßen im Winter. Wenn das Eis schmilzt, werden diese Straßen unpassierbar.”
    Christine Delire

    👉 Der Ausstoß von Treibhausgasen

    Wie bereits erwähnt, wird durch das Auftauen des Permafrosts ein Teil des Kohlenstoffs in Form von Co2 und Methan freigesetzt. Beides sind Treibhausgase, die den Klimawandel beschleunigen.

    👉 Bonus: Wie siehts mit Krankheiten aus?

    Wissenschaftler:innen haben bei Untersuchungen von 30.000 Jahre altem Permafrostboden in Sibierien neue Virusarten entdeckt.

    “Wir können nicht ausschließen, dass Viren, die von früheren sibirischen Bevölkerungen (oder Tieren) stammen, wieder auftauchen, wenn die arktische Permafrostschicht schmilzt”, betonen die Autor:innen einer Studie aus dem Jahr 2015 zu diesem Thema.

    Aber: Es ist noch VIEL zu früh, in Panik zu verfallen und eine Pandemie zu befürchten. Trotzdem ist das eine Möglichkeit, die auftreten kann 😷

    Und was sind dann die Folgen?

    Das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) macht in ihrem letzten Bericht deutlich: “Wenn mit der globalen Erwärmung große Gebiete des Permafrosts auftauen, kann ein Teil des freigesetzten Kohlenstoffs in die Atmosphäre gelangen [...], was zur Beschleunigung der Erderwärmung führt.”

    “Schätzungen zufolge enthält der Permafrost weltweit zwischen 1400 und 1600 Gigatonnen Kohlenstoff. Das ist noch viel mehr als die Atmosphäre derzeit enthält, nämlich 870 Gigatonnen!”
    Christine Delire

    Laut den aktuellen Szenarien, die das IPCC berechnet hat, würde jede globale Erwärmung um +1°C eine Freisetzung von 3 bis 41 Gigatonnen* Kohlenstoff mit sich bringen (also 12 bis 150 Gigatonnen Co2) 👇

    Vergleich CO2 Ausstoß durch uns vs. Permafrost

    Kleiner Hoffnungsschimmer: Laut des IPCC wird uns dieser zusätzliche Kohlenstoff zwar beeinträchtigen, aber auf keinen Fall zu einem unkontrollierbaren Chaos führen.

    Fortsetzung folgt...

    Es gibt viele Grauzonen, was den Prozess des Abtauens betrifft. “Permafrost ist kein einheitliches Gebilde”, betont Laure Gandois. “Es gibt verschiedene Arten von Ökosystemen und Böden und jedes Gebiet reagiert anders.”

    “Wenn sich die Erde erwärmt, verlängert sich auch die Wachstumsphase der Pflanzen, so dass mehr Kohlenstoff aufgenommen werden kann. Wir wissen jedoch noch nicht, inwieweit dies die Folgen der Abschmelzungen des Permafrosts kompensieren kann.”
    Christine Delire

    Die Forscher:innen sind an dem Fall dran 🕵️

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    🥜 In a nutshell

    • Der Klimawandel ist die Hauptursache für das Auftauen des Permafrosts. Dieser Prozess hat bereits begonnen und wird sich in den kommenden Jahrzehnten fortsetzen.
    • Die beiden wesentlichen Folgen des Abschmelzens sind die Freisetzung von Kohlenstoff und die Veränderung der Bodenstruktur.
    • Es ist aber noch lange nicht alles geklärt in Bezug auf den Permafrost und die Auswirkungen des Abschmelzens auf die Ökosysteme.

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    🔍 Was bedeutet...

    Gigatonne: Masseneinheit, entspricht einer Milliarde Tonnen.

    Organisch: Steht im Zusammenhang mit Lebewesen (Tiere, Pflanzen…)

    Torfmoos: Feuchtgebiet, das durch die Anhäufung von Pflanzenresten und Wasser in einem Becken Torf produziert.


    👀 Quellen

    CNRS
    IPCC
    Météo France
    Nature



    🐳 Von Pauline Vallée