Klimablog

Klima-Kippeffekt Permafrost

22.Dezember 2011

Steigt die Erwärmung zu weit oder zu schnell an, dann droht das Klima zu kippen, d.h. irreversibel in einen völlig anderen Zustand zu wechseln.  Es gibt eine ganze Reihe solcher potentieller Kipp-Effekte, einige haben wir in unseren früheren Beitrag erwähnt, z.B. das Schmelzen des Meereises oder der Eisschilde oder Kippen der Meeresströmungen. Ein weiterer potentieller Kipp-Effekt ist das Auftauen des Permafrosts und die damit verbundene Freisetzung von grossen Mengen von CO2 und Methan. Dieses Thema wird sehr häufig erwähnt, einerseits als grosse Bedrohung dargestellt, anderersseits auch häufig als noch nicht feststellbar kleingeredet, beides meist ohne konkrete Fakten oder Bezüge zum Stand der Forschung.

In einem ausgezeichnet recherchierten Artikel der New York Times  wurde der Stand der Forschung zu diesem Thema sehr ausführlich dargestellt, inklusive Literaturangaben und sehr schöner Bilder. Die fogenden Ausführungen stammen aus dieser Quelle und dem dort zitierten Forschungsbericht “High risk of permafrost thaw” der Forscher  Edward A. G. Schuur, Benjamin Abbott und dem Permafrost Carbon Network, einer Vereinigung von 41 ForscherInnen, die  über den Permafrost forschen. In folgendem Bild: Katey Walter Anthony, University of Alaska. Sie machte die bahnbrechende Entdeckung dass das Methan aus dem Permafrost nicht wie bisher angenommen als eine diffuse Quelle breitflächig austritt, sondern in einzelnen, diskreten, sehr intensiven Quellen. Das führte zu einer neuen Sicht auf die Freisetzungsprozesse und zu einer massiven Korrektur der zu erwartenden Emissionen in Richtung höherer Werte.

Nach den neuesten Schätzungen sind in den nördlichen Böden auf einer Fläche von etwa 20 Millionen Quadratkilometern 1700 Milliarden Tonnen Kohlenstoff gespeichert, Reste von Pflanzen, die sich dort über Jahrtausende angesammelt haben. Das ist 4mal mehr als der vom Menschen bisher in Form von CO2 emittierte Kohlenstoff und doppelt so viel wie der momentane Anteil in der Atmosphäre.

Entscheidend ist die Frage, wie schnell und in welcher Form diese riesige Menge von Kohlenstoff beim Auftauen infolge der Klimaerwärmung als Treibhausgase freigesetzt werden. Beim Auftauen zersetzen Bakterien die alten Pflanzenreste und erzeugen unter Wasser d.h. ohne Sauerstoff Methan – während etwa 10 Jahren ein 25 mal wirksameres Treibhausgas als CO2, ansonsten CO2. Nicht alle Pflanzenreste sind leicht zersetzbar. Komplexere Moleküle sind längere Zeit resistent. Der Grossteil des Permafrost-Kohlenstoffs wird langsam innerhalb von Dekaden nach dem Auftauen freigesetzt, ein kleinerer Teil kann im Boden für Jahrhunderte verbleiben.

Die Schätzungen über die Geschwindigkeit der Freisetzung mussten gegenüber dem letzten IPCC Bericht nach oben revidiert werden infolge der Entdeckung der abrupten Tau-Prozesse. Diese führen zu einem Kollaps des Bodens, zu Permakarst, wodurch das Tauen beschleunigt wird. Ein weitverbreitetes Anzeichen dafür sind die “betrunkenen Bäume” siehe Bild.

Die ForscherInnen des Permafrost Carbon Network wurden nach ihrer Einschätzung zum Tempo der Freisetzung befragt. Sie sind einhellig der Meinung, dass mit dem jetzigen Erwärmungs-Pfad 9 bis 15 % der obersten 3 Meter bis 2040 zersetzt werden könnten, bis 2100 könnte das aiuf 47 bis 61% ansteigen. Das entspricht einem Wert von 30 bis 60 Milliarden Tonnen Kohlenstoff bis 2040. Das sind Werte, die um den Faktor 2 bis 5 höher liegen als die bisherigen Schätzungen

Climate Progress berichtet über eine NSIDC (National Snow and Ice Data Center) Studie dazu. Die genannten Schätzungen über die Freisetzung über der Zeitachse sind dort in einer Grafik anschaulich dargestellt.

Die grosse Sorge der Experten ist nicht eine schnelle Freisetzung des Kohlenstoffs – die Kurve zeigt, dass es ein relativ langsamer Prozess ist. Die Sorge ist, dass sobald der Prozess in Gang gekommen ist er nicht mehr gestoppt werden kann.

Die oben gezeigte Katey Walter Anthony konnte den emittierten Kohlenstoff aus den Gasen, die aus dem Permafrost aufsteigen auf ein Alter von 30’000 Jahren und älter datieren. “Für mich ist das ein unheimliches Gefühl, es ist sehr alter Kohlenstoff, den wir freisetzen” sagt Dr. Schuur, einer der Forscher, “das ist das Anzeichen einer grossen Katastrophe, und wir sind bisher nicht in der Lage, das zu stoppen”.

Autor: Klaus Ragaller

 

 

 

 

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