Sibirien: Gase entweichen aus Permafrostboden

Im Permafrostboden sind große Mengen organischer Kohlenstoff gespeichert. Das Entweichen dieser Gase aus dem Boden hat weitreichende Folgen.

Organischer Kohlenstoff ist in Mooren, aber auch in dauerhaft gefrorenem Boden (Permafrostboden) oftmals seit vielen Tausend Jahren gebunden. Moore und Permafrostböden sind wichtige natürliche Kohlenstoffspeicher. Um diese Speicherfunktion erfüllen zu können, benötigen Moore allerdings ganzjährig einen hohen Wasserstand. Wohingegen Permafrostböden von niedrigen Temperaturen abhängig sind, um nicht aufzutauen. Fällt der Grundwasserstand jedoch und gelangt Sauerstoff an den im Torf gespeicherten Kohlenstoff, so entweicht durch den Abbau organischen Materials vor allem Kohlenstoffdioxid (CO2). Beim Auftauen von Permafrostboden hingegen überwiegt die Freisetzung von Methan (CH4). Ansteigende Temperaturen, lange Trockenperioden, aber auch die Trockenlegung von Mooren führen dazu, dass der im Boden gespeicherte Kohlenstoff abgebaut und als Treibhausgas in die Atmosphäre gelangt.

Nach einem Bericht des Weltklimarates IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) im Frühjahr 2014, wird insbesondere die stetig ansteigende Konzentration von CO2 und auch CH4 in der Atmosphäre für den weltweiten Temperaturanstieg und damit für den Klimawandel verantwortlich gemacht. Beide Gase werden deshalb auch als Treibhausgase bezeichnet, da sie einen Teil der vom Erdboden abgegebenen Wärmestrahlung aufnehmen, die ansonsten ins Weltall entweichen könnte. Gäbe es diesen natürlichen Effekt nicht, läge die weltweite Durchschnittstemperatur nur bei -18 °C. Der Anstieg von CO2 und CH4 bewirkt nun wiederum eine stete Erhöhung der Durchschnittstemperatur auf der Erde.

Allerdings wirkt der menschliche Einfluss durch den erhöhten Ausstoß von Kohlenstoffdioxid nach Meinung vieler Wissenschaftler als erhebliche Verstärkung des natürlichen Treibhauseffektes.

Welche Konsequenzen auftreten können, wenn dieses natürliche Gleichgewicht durcheinander gebracht wird, untersuchen Wissenschaftler des Deutschen GeoForschungsZentrums (GFZ) in der Helmholtz-Nachwuchsforschergruppe TEAM (Trace Gas Exchange in the Earth-Atmosphere System on Multiple Scales). Diese beschäftigt sich mit den Wechselwirkungen zwischen Erdoberfläche und Atmosphäre, insbesondere mit dem Austausch von CO2 und CH4 auf verschiedenen räumlichen Skalen. "Unsere Nachwuchsforschergruppe TEAM hat dieses Jahr zwei Projekte. Mit beiden wollen wir neue Erkenntnisse darüber gewinnen, wie viel von den Treibhausgasen Methan und Kohlenstoffdioxid aus dem Untergrund in die Atmosphäre freigesetzt wird und welche Prozesse daran beteiligt sind", sagt Daniela Franz vom GFZ.

Im Interview mit der Wissensplattform "Erde und Umwelt" (ESKP) sprechen Daniela Franz und Katrin Kohnert vom GFZ über ihre Arbeit und Erlebnisse in Sibirien.

Text, Fotos und Grafiken soweit nicht andere Lizenzen betroffen: eskp.de | CC BY 4.0
eskp.de | Earth System Knowledge Platform – die Wissensplattform des Forschungsbereichs Erde und Umwelt der Helmholtz-Gemeinschaft

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