Permafrost-Region setzt mehr und mehr CO₂ frei

Permafrost, der kohlenstoffreiche Dauerfrostboden, der etwa ein Viertel der Landfläche der nördlichen Hemisphäre bedeckt, speichert derzeit etwa doppelt so viel Kohlenstoff wie in der globalen Atmosphäre enthalten ist. Taut dieser Boden durch zunehmende Erwärmung auf, könnte ein Teil dieses enormen Kohlenstoff-Vorrats unwiderruflich in die Atmosphäre freigesetzt werden, vornehmlich in Form der Treibhausgase Kohlendioxid (CO₂) und Methan (CH₄).

Aufgrund der harschen Klimabedingungen existieren bislang nur vergleichsweise wenige Messdaten aus den nördlichen Permafrost-Gebieten während des polaren Winters. Erstmalig erfasste und bewertete nun ein internationales Team die Treibhausgasbilanzen von mehr als 100 Standorten während der kalten Jahreszeit über den gesamten nördlichen Permafrost-Bereich. Östlich des Urals und nördlich des Polarkreises haben nur zwei Gruppen zu dieser Studie beigetragen, darunter die Arbeitsgruppe von Dr. Mathias Göckede am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena.

„Wir wussten natürlich zuvor, dass es selbst bei extrem niedrigen Temperaturen im Winter noch Kohlenstoff-Emissionen aus dem Permafrost geben kann und dass die Treibhausgas-Prozesse während der kalten Jahreszeit damit eine wichtige Rolle für die Jahresbilanzen spielen.“, sagt Göckede. „Diese neuen Ergebnisse deuten aber darauf hin, dass der CO₂-Verlust im Winter bereits jetzt die Kohlenstoffaufnahme der gesamten vorausgegangenen Vegetationsperiode ausgleicht. Derart hohe Emissionen waren eigentlich erst im Rahmen einer weiteren zukünftigen Erwärmung der Arktis erwartet worden. Und dieser Verlust dürfte mit zunehmender Erwärmung des Klimas weiter zunehmen.“

Die in Nature Climate Change veröffentlichte Studie bewertete die tatsächlichen Messungen der verschiedenen Standorte mit Hilfe maschinellen Lernens, um den winterlichen CO₂-Verlust zukünftiger Jahre abzuschätzen. Im Ergebnis warnt die Studie davor, dass der Verlust von Kohlendioxid aus den großen Permafrost-Regionen der Welt im Winter um 41 Prozent zunehmen könnte, wenn die vom Menschen verursachten Treibhausgasemissionen in ihrem derzeitigen Tempo anhalten.

Originalveröffentlichung:
Natali, S. M., Watts, J. D., Rogers, B. M., Potter, S., Ludwig, S. M., Selbmann, A.-K., Sullivan, P. F., Abbott, B. W., Arndt, K. A., Birch, L., Björkman, M. P., Bloom, A. A., Celis, G., Christensen, T. R., Christiansen, C. T., Commane, R., Cooper, E. J., Crill, P., Czimczik, C., Davydov, S., Du, J., Egan, J. E., Elberling, B., Euskirchen, E. S., Friborg, T., Genet, H., Göckede, M., Goodrich, J. P., Grogan, P., Helbig, M., Jafarov, E. E., Jastrow, J. D., Kalhori, A. A. M., Kim, Y., Kimball, J. S., Kutzbach, L., Lara, M. J., Larsen, K. S., Lee, B.-Y., Liu, Z., Loranty, M. M., Lund, M., Lupascu, M., Madani, N., Malhotra, A., Matamala, R., McFarland, J., McGuire, A. D., Michelsen, A., Minions, C., Oechel, W. C., Olefeldt, D., Parmentier, F.-J.-W., Pirk, N., Poulter, B., Quinton, W., Rezanezhad, F., Risk, D., Sachs, T., Schaefer, K., Schmidt, N. M., Schuur, E. A. G., Semenchuk, P. R., Shaver, G., Sonnentag, O., Starr, G., Treat, C. C., Waldrop, M. P., Wang, Y., Welker, J., Wille, C., Xu, X., Zhang, Z., Zhuang, Q., Zona, D. (2019).
Large loss of CO₂ in winter observed across the northern permafrost region.
Nature Climate Change, 9, 852-857. 10.1038/s41558-019-0592-8


Kontakt:
Dr. Mathias Göckede
Max-Planck-Institut für Biogeochemie
Hans-Knöll-Str. 10
07745 Jena
Mobil 0151-5110 6657
mathias.goeckede@bgc-jena.mpg.de