Stickstoff: Klimazeitbombe in der Tundra

Es müssen nicht immer Kohlenstoffe sein. Laut einer aktuellen Studie bedrohen Stickstoffe, die aus bisher gefrorenen Permafrostböden in Sibirien und Kanada freigesetzt werden können, das Weltklima. Wissenschaftler aus Finnland und Russland haben herausgefunden, dass aus den Tundren neben Kohlendioxid auch das etwa 300-mal klimawirksamere Distickstoffoxid entweicht. N2O ist auch als Lachgas bekannt.

Erderwärmung beschleunigt Vorgänge

Laut Pertti Martikainen von der Universität Kuopio und russischen Kollegen wird das Gas bei der Kryoturbation freigesetzt, ein Prozess, der beim Auftauen und Wiedergefrieren der Böden stattfindet. «Es gibt Beweise, dass die Erwärmung der Arktis die Kryoturbation beschleunigt, was zu mehr Torf-Zyklen in der Zukunft führen wird», heisst es in einer Onlineausgabe von «Nature Geoscience» veröffentlichten Studie. Dies würde dann zu gestiegenen Lachgas-Emissionen führen und dadurch den Klimawandel begünstigen.
Erkenntnissen des Weltklimarats IPCC zufolge sind in den Tundren deutlich höhere Mengen am Treibhausgasen gespeichert, als bisher bekannt. Jüngste Schätzungen gingen laut Chris Field vom IPPC von etwa 1.000 Milliarden Tonnen aus. Seit Beginn des Industriezeitalters wurden durch das Verbrennen fossiler Stoffe etwa 350 Milliarden Tonnen Kohlendioxid (CO2) freigesetzt.
«Tauende Permafrostböden werden bei der CO2-Konzentration in der Atmosphäre stark aufs Gaspedal drücken», sagte Field am Samstag auf einer Tagung der «American Association for the Advancement of Science» in Chicago.

Forscher gehen Permafrost auf den Grund

Geographisch gesehen handelt es sich bei den Permafrostgebieten um grosse Teile Nordkanadas, Alaskas, Grönlands und Ostsibiriens. Nach Süden reichen einige Permafrostgebiete bis in die Mongolei und die Alpen. Permafrost dringt dabei unterschiedlich tief in den Untergrund. In Sibirien erreicht der Permafrost Tiefen von bis zu 1.500 Meter, in Skandinavien sind es lediglich ca. 20 Meter. Wissenschaftler vermuten, dass mit dem Klimawandel nicht nur Gletscher, sondern auch Permafrostgebiete schwinden. Ein Forschungsprojekt geht diesem kaum untersuchten Phänomen auf den Grund.

Permafrost auch in den Alpen

Für das internationale Projekt «PermaNet» wurden im Untersuchungsgebiet am Sonnblick in Salzburg 200 Sensoren in 20 Meter tiefen Bohrlöchern angebracht, die alle fünf Minuten Ergebnisse liefern werden. Die Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) hat die Verantwortung für den Teil «Permafrostmodellierung im Felsgelände».

Permafrost noch wenig dokumentiert

Wissenschaftsminister Johannes Hahn betonte im Zuge einer Besichtigung am Sonnblick am Mittwoch die Bedeutung der Grundlagenforschung um Vermeidungs- und Anpassungsstrategien bezüglich des Klimawandels entwickeln zu können. Während der Gletscherrückzug aufgrund der Erwärmung relativ gut dokumentiert ist, wissen die Forscher wenig über Verteilung und Mächtigkeit des sogenannten Permafrosts. Als solchen bezeichnen Forscher dauerhaft gefrorene Böden, wobei nicht unbedingt Wasser - also Eis - im Spiel sein muss.

Gefahren durch auftauende Permafrostböden

In den Alpen finden sich Permafrostgebiete in Höhen ab etwa 2.500 Metern. Hinweise auf einen Rückzug dieser Areale geben den Experten Instabilitäten in Gipfelzonen und Bergflanken. Auftauende Permafrostböden bergen eine ganze Reihe von Gefahren, so können sich Wasserhaushalt und Abflussverhalten der betroffenen Gegend verändern. Unmittelbare Gefahr droht für Infrastrukturbauten im Hochgebirge, etwa Strassen oder Gebäude. Im Rahmen des Forschungsprojekts soll nun erstmals detailliert erfasst werden, wie sich die Permafrostareale entwickeln und inwieweit sogar schon Sicherungsmassnahmen etwa für Seilbahnen nötig sind.