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Robuster Permafrost: Kanadischer Eisklotz verblüfft die Klimaforscher

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Permafrost (hier in Sibirien, August 2007): "Wir sagen nicht, dass wir uns keine Sorgen machen müssen"

Wissenschaftler haben im Permafrostboden Kanadas uraltes Eis gefunden. Seit 750.000 Jahren widersteht es allen Warmzeiten - und nährt jetzt die Hoffnung, dass manche Effekte des aktuellen Klimawandels weniger schlimm ausfallen könnten als bislang befürchtet.

Wenn Klimaforscher die künftige Erwärmung der Erde prognostizieren, setzen sie auf Computermodelle, die noch manches Manko haben. So haben die Wissenschaftler bisher kaum Daten, um das Auftauen des Permafrostbodens in der Arktis realistisch simulieren zu können. So viel ist sicher: Das ganzjährig gefrorene Erdreich, das auf der Nordhalbkugel 22,8 Millionen Quadratkilometer am Land und in den Schelfbereichen des Arktischen Ozeans bedeckt, taut an vielen Stellen.

Doch wie stark der oft viele hundert Meter tief in den Boden reichende Permafrost tatsächlich abnimmt, diese Frage stellt Forscher vor Rätsel. Sicher ist: Tauender Permafrost ist eine Gefahr für das Weltklima, denn es werden dabei im Boden gebundene Treibhausgase freigesetzt - darunter auch das besonders klimaschädliche Methan. Klimaforscher befürchten, dass das Auftauen des Permafrosts und Freisetzen der riesigen Mengen an Treibhausgasen in die Atmosphäre irreversible Folgen für das Weltklima haben könnte.

Kanadische Forscher melden nun einen Fund, der die Diskussion über die Widerstandsfähigkeit des Eisbodens neu anheizen wird. In der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins "Science" (Bd. 321, S.1648) beschreibt ein Wissenschaftlerteam um Duane Froese von der University of Alberta eine Stelle mit Permafrost, den es nach gängiger Lehrmeinung gar nicht geben dürfte - weil er eigentlich längst getaut sein müsste: Am Dominion Creek im Westen der kanadischen Yukon-Provinz spürten die Forscher Eiskeile auf, deren Alter sie auf rund 750.000 Jahre schätzen.

Die obersten Erdschichten an der Fundstelle waren zum Teil zerwühlt. Kein Wunder, seit Ende des 19.Jahrhunderts wird in der Gegend nach Gold gesucht, Stichwort Klondike-Goldrausch. Doch der dauerhaft gefrorene Boden, der den Forschern zufolge vor dem Eintreffen der Goldsucher etwa drei bis vier Meter unter der Oberfläche lag, blieb intakt. Das besondere dabei: Die Gegend um den Dominion Creek liegt in der Zone des sogenannten diskontinuierlichen Permafrosts, in der nur einige Bodenbereiche niemals tauen. Und selbst die gefrorenen Sektoren sind vergleichsweise warm, normalerweise mehr als minus zwei Grad.

Und trotzdem, so sagen Froese und seine Kollegen, soll der Permafrost hier die Zeiten überdauert haben. Das ist vor allem interessant, weil der eisige Grund damit auch locker mindestens zwei längere Perioden großer Hitze verdaut haben muss, darunter die Eem-Warmzeit. Das waren Zeiten, die der Erde länger und stärker einheizt haben als das aktuelle Weltklima, um das sich die Menschheit so sorgt.

"Wir sagen nicht, dass wir uns keine Sorgen machen müssen", stellt Eisforscher Froese gleichwohl im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE klar. "Permafrost reagiert sehr wohl auf Klimawandel. Es passiert allerdings sehr langsam." Und mehrere Meter tief im Boden liegende Bereiche seien dabei wohl stabiler als bisher angenommen - wie der aktuelle Fund belege.

Datierung über zentimeterdicke Schicht aus Vulkanasche

Die Datierung des Eises war alles andere als einfach - und funktionierte überhaupt nur über einen Umweg. Die Forscher nutzten dafür eine Ascheschicht, die zwischen den eisigen Lagen verläuft. Etwa zehn Zentimeter dick liegen die vulkanischen Sedimente im Eis. Sie entstanden, vermuten die Forscher, beim Ausbruch eines riesigen Vulkans im heutigen amerikanisch-kanadischen Grenzgebiet. Gold Run Tephra heißt die Schicht, die sich nach der massiven Eruption auf die Landschaft gelegt haben muss, so wie man eine Tagesdecke auf ein Sofa legt.

Bei zwei unabhängigen Messungen zeigte sich: Das Material des Gold Run Tephra ist 740.000 Jahre alt, plus/minus 60.000 Jahre, stammt also vom Anfang des Mittleren Pleistozäns. Die unterhalb der Ascheschicht liegenden Permafrostbereiche müssen mithin noch älter sein. Damit hätten die Forscher das älteste bisher bekannte Eis in Nordamerika gefunden. Doch die Bedeutung ihres Fundes, so argumentieren die Kanadier, geht noch viel weiter: Wenn Permafrost die widrigen Konditionen zweier größerer Warmzeiten überstehen konnte, dann ist er durch die aktuelle Aufheizung des Weltklimas möglicherweise weniger gefährdet als man befürchten könnte.

Permafrostforscher Hanno Meyer vom Alfred Wegener Institut (AWI) in Potsdam bestätigt im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE, dass auch AWI-Wissenschaftler in Sibirien Permafrostboden nachgewiesen hätten, der älter als 200.000 Jahre gewesen sei - und damit eine längere Warmzeit überstanden habe. "Der Fund der Kanadier belegt nun, dass dies auch in der Zone des diskontinuierlichen Permafrosts möglich war", sagt Meyer.

Bisher ging die Wissenschaft aber davon aus, dass der diskontinuierliche Permafrost in Zentralalaska und im Yukon während längerer Warmzeiten jeweils verschwindet. Der Fund aus dem Yukon stellt diese These nun in Frage. "Das klingt sehr plausibel", kommentiert Meyer - und macht doch eine entscheidende Anmerkung: "Die Kanadier schließen von einem Standort auf die ganze Welt, so weit würde ich nicht gehen."

Vielleicht habe es sich nur um eine lokale Besonderheit gehandelt. Damit das beobachtete Phänomen auch tatsächlich globale Bedeutung entwickeln könne, müssten weitere Stellen dieser Art gefunden werden.

Vielleicht gelingt das ja sogar den AWI-Forschern. Sie graben unweit der aktuellen Fundstelle im eisigen Boden Alaskas. Altes Eis haben sie dabei auch schon gefunden, wie alt es genau ist, das lassen sie derzeit bestimmen.

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Traufetter/dpa
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