Glossar zur Klimakrise – Begriff der Woche Permafrost - Kohlenstoffspeicher in Gefahr
Was ist Permafrost?
Als Permafrost wird Boden bezeichnet, der für mindestens zwei Jahre in Folge durchgängig gefroren ist. Er kommt in Gegenden vor, in denen die Temperaturen über mehrere Jahre hinweg bei null oder unter null Grad Celsius liegen. So gibt es Permafrost vor allem in der Arktis, aber auch im Hochgebirge und in der Antarktis. In Deutschland etwa gibt es Permafrost nur auf der Zugspitze. Ein Großteil des Permafrosts stammt aus der letzten Eiszeit oder hat sich unmittelbar danach gebildet. Dauerfrostböden bedecken fast ein Viertel der Landfläche der Nordhalbkugel. Sie können – wie etwa in Sibirien – bis zu 1,5 Kilometer tief reichen und bestehen aus Gestein, Sedimenten, Erde, abgestorbenen Tier- und Pflanzenresten und Eis – das alles wie Zement zusammenhält.
Typischerweise liegt über dem Dauerfrost eine dünne "aktive" Erdschicht (active layer). Dieser so genannte Auftauboden taut im Sommer und friert im Winter wieder zu. Er hat eine dicke von 30 bis 200 Zentimetern. Die Tiefe der aktiven Schicht variiert je nachdem, wie hoch die Temperaturen im Sommer steigen. Je höher die Temperaturen, desto mehr taut die obere Bodenschicht auf. Durch die Erwärmung des Erdklimas vergrößert sich die Auftauzone, was das Gleichgewicht der gefrorenen Schicht darunter beeinflusst: Der Permafrost bildet sich mehr und mehr zurück. Für das Ökosystem sind die Konsequenzen gravierend. Das Eis schmilzt und kann den Boden nicht mehr zusammenhalten, es kommt zu Erosionen. Die Infrastruktur von bewohnten Gebieten wird beschädigt, Küsten brechen weg. Im Gebirge kann tauender Permafrost gefährliche Erdrutsche auslösen. Eine weitere Folge: Schmilzt der wasserundurchlässige Frostboden, versickern darüber liegende Seen und Feuchtgebiete.
Wie wirkt sich das Tauen des Permafrosts auf den Klimawandel aus?
Die wohl gravierendste Konsequenz von tauendem Permafrost ist eine Beschleunigung der Erderwärmung. Forscher befürchten, dass beim Auftauen das kohlenstoffhaltige organische Material aus Jahrtausende alten Tier- und Pflanzenresten in den Böden von Mikroorganismen zersetzt wird. Durch diesen Zersetzungsprozess können enorme Mengen klimaschädliches Kohlendioxid und Methan freigesetzt werden und in die Erdatmosphäre gelangen. Wissenschaftler schätzen, dass der gesamte Permafrost bis zu 1500 Gigatonnen Kohlenstoff speichert; das ist etwa doppelt so viel, wie momentan in der Atmosphäre enthalten ist. Es käme zu einem verheerenden, irreversiblen Rückkopplungseffekt, der sogenannten Permafrost-Kohlenstoff-Rückkopplung: Je mehr Klimagase sich in der Atmosphäre anreichern, desto wärmer wird das Klima, desto stärker tauen die Böden, die wiederum weiteres CO2 und Methan freisetzen. Zwar fördert eine Erwärmung auch das Pflanzenwachstum, wodurch mehr Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufgenommen werden kann. Dies reicht jedoch bei weitem nicht, um langfristig die enormen Kohlenstoffemissionen aus dem Permafrost auszugleichen.
In der Klimaforschung gilt das Abtauen des Permafrosts daher als einer der klassischen Kipppunkte für unser Klimagefüge, bei denen sich selbst verstärkende Prozesse eine drastische Klimaänderung herbeiführen.
Wo erfahre ich mehr?
Permafrost – eine Einführung des Alfred-Wegener-Instituts
Fragen und Antworten zum Permafrost auf den Seiten der Wissensplattform Erde und Umwelt
Klima-Begriff der vergangenen Woche: Korallenbleiche
