Arktische Tundra: Auch bei Frost entweicht Methan

Die Permafrostböden im hohen Norden beobachten Geoforscher seit längerem mit großer Sorge. Wegen der Erderwärmung tauen die Böden im Sommer immer stärker auf - und große Mengen des Klimagases Methan werden freigesetzt. Eine positive Rückkopplung, die den Klimawandel beschleunigen könnte.

Nun haben Wissenschaftler der schwedischen Lund-Universität festgestellt, dass auch bei strengem Frost Methan aus der arktischen Tundra entweicht. Bislang hatte man angenommen, dass gefrorener Boden das Austreten des Gases verhindert. "Mutter Natur zeigt ein Verhalten, das wirklich überraschend ist", sagte Torben Cristensen, der die Studie geleitet hat.

Cristensens Team verbrachte im Winterhalbjahr über zwei Monate auf der Forschungsstation Zackenberg Valley im Nordosten Grönlands. Dabei konnten die Wissenschaftler Messungen in der gefrorenen Tundra mit Daten aus den Sommermonaten vergleichen.

Nachdem im Herbst der Boden zu gefrieren begann, registrierte das Team einen Anstieg der Methankonzentration in der Luft - auf nahezu ähnlich hohe Werte wie im Sommer. Die Messungen liefern auch eine Erklärung für die erstaunlich hohen Methanwerte, die US-Wissenschaftler im Herbst über der Arktis gemessen hatten.

Die schwedischen Forscher glauben, dass der gefrierende Boden das Methan regelrecht herauspresst. Das Gas wird von Mikroorganismen produziert, die organisches Material verwerten. Wenn der Frost einsetze, gerate die mit Methan gesättigte Erde unter Druck, schreiben die Forscher im Magazin "Nature" (Bd. 456. S. 628-630). Der neue einfrierende Boden drücke von oben, unten befinde sich die dauerhaft gefrorene Bodenschicht. Unter diesem Druck ströme das Methan nach oben - durch Pflanzenstiele und Wurzeln, die den Boden wie kleine Abzugskanäle durchzögen.

Cristensen und seine Kollegen weisen zugleich daraufhin, dass sich an der Gesamtmenge des von der Tundra freigesetzten Methans kaum etwas ändert. Schätzungen zufolge gelangen pro Jahr 30 bis hundert Millionen Tonnen des Gases in die Atmosphäre. Die herbstlichen Emissionen beziffern die Forscher mit vier Millionen Tonnen.

"Diese Studie verbessert unser Verständnis darüber, wie Natur und Klima gekoppelt sind", sagt Cristensen. "So verstehen wir besser, wie der Klimawandel auf die arktischen Ökosysteme einwirkt."