🧊 Sibirien: Das Tauen des Permafrosts transportiert große Mengen Kohlenstoff

Die Erderwärmung verläuft in der Arktik drei- bis viermal schneller als im globalen Durchschnitt. Der Permafrost – Boden, der mindestens zwei aufeinanderfolgende Jahre gefroren ist – kann dort sehr eis- und organischstoffreich sein. Eine der Folgen des Klimawandels ist das Tauen dieses Permafrosts, was zum Einsturz der Böden und zur Bildung von „Thermokarst“-Seen führt.

Dieses Tauen kann auch dazu führen, dass organisches Kohlenstoffmaterial in diese Seen gelangt, das in Treibhausgase (Kohlendioxid, Methan) umgewandelt und wieder in die Atmosphäre abgegeben werden kann.

Eine Feldstudie in Sibirien

Wissenschaftler des internationalen Projekts PRISMARCTYC – das Teams des CNRS vereint (siehe Kasten) – haben Feldforschungskampagnen in Zentraljakutien (Ostsibirien) durchgeführt. Die Wissenschaftler analysierten die Konzentrationen und die Herkunft von gelöstem und partikulärem organischem Kohlenstoff in Thermokarst-Seen, um diese Transportwege sichtbar zu machen.

Um die Auswirkungen des Permafrosttauens zu verstehen, wählten die Wissenschaftler verschiedene Seentypen aus: kürzlich (vor weniger als 50 Jahren) entstandene Thermokarst-Seen und alte (mehrere tausend Jahre) Thermokarst-Seen. Darüber hinaus untersuchten die Wissenschaftler einige alte Seen, die kürzlich durch die Bildung von Erdrutschen an ihren Ufern von Permafrosttauen betroffen waren.

Die Ergebnisse zeigen beispiellose Konzentrationen von gelöstem organischem Kohlenstoff von mehreren hundert mg/L in den jungen Seen und in den alten, von Erdrutschen betroffenen Seen. Bis zu 75 % dieses gelösten organischen Kohlenstoffs stammen aus dem Tauen des Permafrosts. Im Gegensatz dazu wird der partikuläre organische Kohlenstoff größtenteils innerhalb der Seen selbst produziert und nicht aus den gefrorenen Böden übertragen.

Ein wichtiges Ergebnis: Nicht der gesamte Kohlenstoff wird in Treibhausgase umgewandelt

Ein Teil des gelösten organischen Kohlenstoffs wird in Kohlendioxid und Methan umgewandelt. Ein innovatives Ergebnis der Studie zeigt jedoch, dass ein erheblicher Teil des in die Seen transportierten alten organischen Kohlenstoffs nicht in Treibhausgase umgewandelt wird. Somit führt das Tauen des Permafrosts zu einer Veränderung des Kohlenstoffkreislaufs in den Seen.

Diese Studie an einer großen Anzahl von Seen ermöglicht es daher, die Vielfalt der Prozesse aufzuzeigen, die in der Arktik aufgrund des Permafrosttauens ablaufen. Diese Ergebnisse liefern wesentliche Elemente, um Thermokarst-Seen besser in globale Klimamodelle zu integrieren und die Wechselwirkungen zwischen Klimaerwärmung und dem arktischen Kohlenstoffkreislauf besser vorherzusagen.