Tauende Eiskeile bedrohen den Dauerfrostboden
Die extrem kalten Wintertemperaturen der Arktis verursachen Risse im Dauerfrostboden, die sich im Frühjahr mit Schmelzwasser füllen. Die Minusgrade unter der Erdoberfläche lassen das Wasser gleich wieder gefrieren. Es bilden sich tiefsitzende Eiskeile, die wir von oben als Polygonmuster wahrnehmen. Dieses Ökosystem befindet sich in größerer Gefahr als bisher angenommen wurde. Das fand ein Forscherteam unter Beteiligung des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) heraus. Überall in der Arktis tauen Eiskeile an der Oberfläche mit großer Geschwindigkeit und verändern dadurch nicht nur den Wasserhaushalt der Tundra nachhaltig.
Modellrechnungen in der Studie legen nahe, dass die Arktis viele ihrer Seen und Feuchtgebiete verlieren wird, wenn sich der Permafrost zurückzieht. Die Simulationen beruhen auf den Ergebnissen, die für neun von zehn Untersuchungsgebieten nachweisen, dass Eiskeile tauen und sich das Schmelzwasser neue Wege sucht. Das führt zu Absackungen des Bodens. „Das Tauen sieht lokal auf den ersten Blick unbedeutend aus, da die Absenkung häufig nur wenige Dezimeter beträgt“, erklärt Dr. Guido Grosse vom AWI-Potsdam. Die Masse macht die Dramatik aus. In letzter Konsequenz bedeutet das für arktische Landschaften und besiedelte Gebiete, dass Straßen, Eisenbahnschienen, Landebahnen, Gebäude sowie Öl- und Gas-Pipelines, die auf ehemals sicherem Dauerfrostboden errichtet wurden, beschädigt werden können.
Zudem kurbelt das Tauen der Eiskeile den Treibhausprozess an. Wie in einer gigantischen Tiefkühltruhe sind im Permafrost riesige Mengen Kohlenstoff eingefroren. Steigen die Temperaturen an und taut der Permafrost auf, so werden Mikroorganismen aktiv und zersetzen den bisher festgelegten Kohlenstoff. Es entstehen Methan und Kohlendioxid, die den bestehenden Treibhauseffekt potenzieren. Diese Rückkopplung würde sich auf das gesamte globale Klimasystem auswirken.
Die genaue Entwicklung des Permafrosts zu prognostizieren, gilt als äußerst komplexe Aufgabe. Viele Oberflächeneigenschaften ändern sich gleichzeitig und es kommt dadurch zu vielfältigen und oft gegenläufigen Effekten. Dass sich der Permafrost aufgrund der globalen Klimaerwärmung zurückzieht, ist nicht neu und bereits untersucht. Tauende Eiskeile führen jedoch zu massiven Veränderungen im ökologischen System der Arktis. Schlussendlich könnte der Dauerfrostboden unter Umständen gar nicht so dauerhaft sein.
Die aktuelle Studie, die unter Federführung der Universität Alaska entstand, wurde jüngst in der Fachzeitschrift Nature Geoscience publiziert