Tauende Permafrostböden setzen mehr Treibhausgase frei als gedacht

Auftauende Permafrostböden könnten den Klimawandel doch stärker beschleunigen als bisher angenommen. Zu diesem Schluss kommen die Klimaforscher des „Permafrost Carbon Research Coordination Network“, die ihre Ergebnisse jetzt in einem Kommentar in der Zeitschrift „Nature“ veröffentlicht haben.

2,5 fache Wirkung

Laut der neuen Berechnungen der Forscher lagern knapp 1.700 Milliarden Tonnen organischer Kohlenstoff in den sogenannten Permafrostböden. Das ist etwa dreimal mehr als man bislang vermutet hatte. Die Ergebnisse zeigen weiter: Bei Annahme des stärksten berechneten Erwärmungsszenarios, eines Anstiegs der globalen Jahresdurchschnittstemperatur von 7,5 Grad Celsius bis 2100, könnten 47 bis 61 Prozent der obersten drei Meter der Permafrostböden auftauen und ihren Kohlenstoff freisetzen. Dadurch würden allein bis 2040 zusätzlich 30 bis 63 Milliarden Tonnen Kohlenstoff in die Atmosphäre gelangen, als Kohlendioxid (CO2) oder als Methan (CH4), bis 2100 sogar 232 bis 380 Milliarden Tonnen. Das wäre ein 1,7- bis 5,2-fach höherer Anstieg an Kohlenstoff aus Permafrostböden in der Atmosphäre als bislang berechnet. 

Die Freisetzung von Kohlenstoff aus Permafrostböden wäre damit annähernd so hoch wie durch die weltweite Abholzung von Regenwäldern bis 2100, die Auswirkungen aber 2,5 Mal stärker: Denn in den auftauenden Böden entsteht wesentlich mehr Methan, ein Treibhausgas, das 21mal stärker wirkt als CO2. 

Permafrost als Kipp-Punkt des Weltklimas

Permafrostböden haben das ganze Jahr so niedrige Temperaturen, dass der in ihnen lagernde Kohlenstoff (in Form von organischer Substanz wie Holzresten von abgestorbenen Bäumen und anderem Pflanzenmaterial) nicht abgebaut werden kann. Ein Auftauen der Böden durch die fortschreitende globale Erwärmung gilt als einer der „Kipp-Punkte“ des Klimas, die dadurch freigesetzten Treibhausgase könnten den Klimawandel stark beschleunigen. 

Bisher war es schwierig zu berechnen, wie sich das Auftauen der Permafrostböden auf den Klimawandel auswirken wird. Alte Berechnungsmodelle gingen bislang hauptsächlich von einer Erhöhung der Lufttemperatur aus. Die Forscher des Permafrost Carbon RCN haben auch die Vorgänge im Boden in die Berechnungen mit einbezogen, wie zum Beispiel das Zusammenbrechen von Bodenstrukturen durch das Auftauen von Eiskeilen, das zur einer Beschleunigung des gesamten Auftauvorgangs beiträgt. Auch die Bodenfeuchte und tief liegende Kohlenstoff-Vorkommen wurden berücksichtigt. Die neuen Berechnungen können jetzt Auskunft geben, wie weit die Böden auftauen könnten, wie viel Kohlenstoff freigesetzt wird und in welcher Form – als CO2 oder Methan.

Angesichts der schwierigen Klimaverhandlungen um ein Kyoto-Folgeabkommen bei der Klimakonferenz in Durban sowie der Rekordwerte an Treibhausgasemissionen im letzten Jahr halten viele Wissenschaftler mittlerweile eine Erhöhung der globalen Temperatur um deutlich mehr als 2 Grad für wahrscheinlich. Damit steigt auch die Wahrscheinlichkeit für ein großflächiges Auftauen dauerhaft gefrorener Böden. Blubbernde arktische Seen und riesige Feuer in den Tundren durch Methanfreisetzung seien schon jetzt Zeugen dieses Prozesses, warnen die Forscher.