Permafrost: Bedeutung und Bedrohung durch den Klimawandel

In den polaren und subpolaren Zonen gibt es Boden, der nie auftaut: Permafrost. Durch den Klimawandel ist der Permafrost allerdings stark gefährdet – und wenn er auftaut hat das massive Folgen.

Was ist Permafrost?

Permafrost oder auch Dauerfrost ist ein Boden, der seit mindestens zwei bis drei Jahren dauerhaft Temperaturen unter dem Gefrierpunkt aufweist. Dabei kann der Boden bis zu 80 Prozent aus Eis bestehen.

Die Permafrostschicht liegt unter einem Auftauboden, der im Sommer regelmäßig auftaut. Der Permafrost selbst bleibt aber gefroren. Er kommt in den subpolaren und polaren Klimazonen vor, aber auch in Hochgebirgen. Je nach Region kann die Permafrostschicht von wenigen Metern bis zu 1000 Metern dick sein. In Sibirien ist der Boden sogar bis zu 1500 Metern dick. Permafrost gibt es übrigens nicht nur an Land: Auch im arktischen Meer gibt es Permafrost. 

Auf der Nordhalbkugel bedeckt Permafrostboden 23 Millionen Quadratkilometer und damit fast 24 Prozent der gesamten Fläche nördlich des Äquators. Übrigens: Schnee wirkt isolierend und lässt den Boden somit deutlich langsamer gefrieren. In Sibirien konnten sich nur deshalb so tiefe Permafrostböden bilden, weil dort wenig Niederschlag – und somit auch wenig Schnee – fällt.

Warum ist Permafrost so wichtig?

Permafrostböden sind riesige Kohlenstoffspeicher – teilweise speichern sie das Material seit der letzten Eiszeit. Der Weltklimarat IPCC schätzt, dass Permafrost mindestens doppelt so viel Kohlenstoff enthält, wie derzeit in Form von CO2 in der Atmosphäre vorhanden ist. Wenn der Boden taut, können Mikroorganismen den Kohlenstoff zu CO2 oder Methan abbauen – dies passiert jedes Jahr im Sommer, wenn der Auftauboden abtaut.

In den Permafrostböden unter dem arktischen Meer wird vor allem Methan in Form von sogenannten Methanhydraten gespeichert. Damit bezeichnen Chemiker:innen Methanmoleküle, die von Wassermolekülen umgeben sind. Diese Wasserhüllen können, wenn sich die Temperatur oder der Druck ändert, leicht zerstört werden. Dann wird das Methan freigesetzt und gelangt ins Meer. Dort wird es größtenteils von Mikroorganismen abgebaut, ein Teil kann aber eventuell auch in die Atmosphäre gelangen.

Der Permafrost taut – mit massiven Folgen

Der Klimawandel beeinflusst den Permafrost massiv: Laut dem Hamburger Bildungsserver sind die Temperaturen des Permafrosts in Alaska bereits um drei Grad Celsius seit circa 1980 und in Kanada und Sibirien um zwei Grad Celsius gestiegen. Durch diesen Temperaturanstieg droht der Permafrost aufzutauen – mit schwerwiegenden Folgen:

• Es kann zu Bodenabsenkungen kommen: Dadurch verändern sich Ökosysteme massiv und Infrastruktur wie Straßen und Gebäude, die auf Permafrost gebaut ist, können absacken.
• Neben Straßen, Gebäuden und ganzen Siedlungen wird auch um Pipelines gefürchtet, die über Permafrostboden verlaufen und massiv beschädigt werden können – wodurch dann Öl oder Gas austreten können.
• Wenn Permafrost abtaut, kann er, wie oben beschrieben, enorme Mengen der Treibhausgase CO2 und Methan freisetzen. Dies würde den Klimawandel verstärken – was wiederum zur Folge hätte, dass noch mehr Permafrost abtauen würde. Der IPCC schätzt, dass das Abtauen der Permafrostböden vor allem langfristig einen großen Einfluss auf die Atmosphäre haben wird, da der Prozess jahrhundertelang dauert.
• Flüsse erhalten mehr Zufluss und werden dadurch mächtiger. Bei dem Schmelzwasser handelt es sich um Süßwasser, welches eine geringere Dichte als Salzwasser hat. Wenn die Flüsse stark anschwellen, ist es deshalb nicht auszuschließen, dass dadurch die Meeresströmungen beeinflusst werden. Wenn sich lokal der Salzgehalt der Meere verringern würde, hätte dies außerdem einen Einfluss auf die Ökosysteme. Viele Tiere und Pflanzenarten sowie Plankton sind an einen spezifischen Salzgehalt angepasst.

Schützen können wir die Permafrostböden nur, wenn wir die Erderwärmung aufhalten. Dazu ist es vor allem wichtig, weniger CO2 zu produzieren, indem wir beispielsweise weniger Auto fahren, fleischärmer essen und Flugreisen vermeiden.

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