Tauender Permafrost birgt großes Unheil


Permafrost kann solange bis zu eineinhalb Kilometer tief in den Grund reichen und trüb gigantische Flächen uff welcher Schutzleitung – noch. Denn wiewohl dort macht sich welcher Klimawandel wahrnehmbar. Die „Tiefkühltruhe“ taut, mit verheerenden Nachsteigen in vielerlei Hinsicht.

Permafrost gibt es in solange bis zu einem Viertel welcher Landfläche welcher nördlichen Hemisphäre – noch. Welcher Klimawandel bringt die gewaltige Tiefkühltruhe zum Tauen. Eine Konsequenz ist, dass übrig startende Zersetzungsprozesse im aufgetauten Grund Treibhausgase wie Methylwasserstoff freigesetzt werden. Doch im tauenden Grund lauern noch andere Gefahren: antibiotikaresistente Bakterien, übrig Jahrzehnte angesammelte Schadstoffe und radioaktive Abfälle aus dem Kalten Krieg zum Paradebeispiel. Zudem bröckelt die Unterbau uff den eishaltigen Böden, die beim Entfrosten nachgeben – wovon künftig wiewohl die Gasversorgung Europas betroffen sein könnte, die zu einem guten Teil aus Permafrostregionen des arktischen Russlands kommt.

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Sich im tauenden Permafrost bildende Wassertümpel in Sibirien.

(Foto: modified Copernicus data (2018), processed von Europäische Weltraumorganisation/dpa)

Ungeachtet welcher Risiken werde in Permafrost-Regionen verwunderlich viel gebaut, sagt Guido Grosse vom Alfred-Wegener-Institut (AWI), Standort Potsdam. Dieserfalls stiegen die Wert zur Beseitigung von Schäden etwa an Straßen schon jetzt rapide. In Alaska werde pro manche kleine Dörfer sogar schon eine Umsiedlung diskutiert – pro jede welcher Siedlungen stünden hier Hunderte Mio. Dollar Wert im Raum. „Und wir sind erst ganz am Anfang dieser Entwicklung.“

Vorwärts arktischer Küsten wird nachdem wie vor weitere Unterbau unter anderem pro die Öl- und Gasindustrie geschaffen, vor allem in Russland, Gewiss wiewohl in Kanada und den USA, wie Forschende um Annett Bartsch vom Austrian Polar Research Institute (APRI) kürzlich im Fachjournal „Environmental Research Letters“ erläuterten. In gut welcher Hälfte welcher erfassten vom Menschen beeinflussten Permafrost-Gebiete könnte die Bodentemperatur in zwei Metern Tiefsinn demnach jedoch solange bis zum Jahr 2050 übrig null Klasse Celsius liegen. Umso dringlicher sei es, besser zu verstehen, wie stark Unterbau und Siedlungen durch dasjenige Entfrosten des Untergrunds bedroht sind.

Permafrost: Untergrund mindestens zwei Jahre gefroren

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Permafrost-Regionen welcher nördlichen Hemisphäre 2003 und 2017.

(Foto: Permafrost CCI, Obu et al, 2019 via the CEDA archive/dpa)

Denn Permafrost gilt pro mindestens zwei Jahre durchgängig gefrorener Untergrund, darüber kann welcher Grund im warme Jahreszeit entfrosten. Welcher Löwenanteil stammt noch aus welcher letzten Eiszeit oder hat sich freimütig daraufhin weltmännisch. Es gibt ihn in großen Teilen von Russland, Kanada, Alaska, Volksrepublik China und Grönland, zudem in europäischen Hochgebirgen – wiewohl in Deutschland. Hier doch nur uff welcher Zugspitze, während er etwa in Russland noch weitestgehend zwei Drittel welcher Fläche umfasst.

Solo in den arktischen Permafrost-Gebieten leben einer im Januar 2021 veröffentlichten Studie zufolge mehr denn 1100 Siedlungen, in denen insgesamt rund fünf Mio. Menschen leben – eine Million davon in Küstenorten. Solange bis zum Jahr 2050 könnten gut 40 v. H. welcher Siedlungen permafrostfrei werden, rund 3,3 Mio. Menschen wären betroffen, erläutert dasjenige Team um Justine Ramage vom Forschungsinstitut Nordregio in Stockholm im Fachjournal „Population and Environment“.

Übersicht welcher drohenden Probleme

Im Fachjournal „Nature Climate Change“ präsentierte ein Team um Kimberley Miner vom Nationale Luft- und Raumfahrtbehörde Jet Propulsion Laboratory kürzlich eine Übersicht welcher drohenden Probleme. Dazu gehört, dass welcher Permafrost übrig lange Zeit Zeiträume ein Sammelbecken pro vom Menschen freigesetzte Giftstoffe war – dasjenige könnte sich nun in vergleichsweise kurzer Zeit leeren, die Schadstoffe könnten übrig Wasser und Luft verteilt werden. Ökosysteme können sich in welcher Folge verändern, die Gesundheit von Tieren und Menschen beeinträchtigt werden.

„Die Risiken der Schadstoff-Freisetzung werden komplett unterschätzt“, betont Grosse, Leitweglenkungwelcher Sektion Permafrostforschung am AWI. Weil man sich lange Zeit nicht vorstellen konnte, dass welcher Permafrost wieder wegtauen könnte, sei er für wirtschaftlichen oder militärischen Aktivitäten in welcher Nordpolgebiet im 20. Jahrhundert denn ideale Müllhalde respektiert worden. Gewaltige Mengen Industrieabfälle etwa von Bohrungen wurden dort ebenso verklappt wie radioaktiver Gefälle, Mülldeponien wurden geschaffen, Atomwaffen-Tests durchgeführt – nicht nur in Russland. „Für viele Regionen ist unbekannt, was da überhaupt liegt und wohin das Material gelangen wird, wenn es dort taut.“

Enorme Verschmutzung durch Abfälle

Solo welcher jahrzehntelange Zerrüttung von Metallen wie Arsen, Thermometer und Nickel habe zu enormer Verschmutzung durch Abfälle uff zig Mio. Hektar geführt, schreibt dasjenige Team um Miner. Hinzu kämen – inzwischen teils verbotene – Schadstoffe und Chemikalien wie die Insektizide DDT (Dichlordiphenyltrichlorethan) und HCH (Hexachlorcyclohexan), die übrig die Lufthülle in die Nordpolgebiet gelangten und im Permafrost mitgemeint wurden.

Persistente organische Schadstoffe (POP) wie DDT, HCH, polychlorierte Biphenyle (⁠PCB) und Perfluoroktansulfonsäure (⁠PFOS⁠) können den Wissenschaftlern zufolge Krebs, angeborene Behinderungen und langfristige Gesundheitsprobleme verursachen, Schwermetalle wie Pb, Thermometer und Cadmium Organschäden, Entwicklungsstörungen, Krebs und direkte Todesfälle. Es gebe erste Nachweise zu diesem Zweck, dass die im Laufe des letzten Jahrhunderts eingebrachten Substanzen zunehmend wieder aus dem Permafrost freigesetzt werden.

„Schlimmste Auswirkungen liegen womöglich noch vor uns“

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Auftauendes Permafrostufer mit großen Mengen Eiskrem im Lena-Delta, Sibirien.

(Foto: Guido Grosse, AWI/dpa)

Die schlimmsten Auswirkungen bekannter Toxine uff Menschen lägen womöglich noch vor uns, so die Wissenschaftler. Betroffen sind zunächst Umwelt und Volk in direkter Umgebung – Gewiss übrig den Fischfang, Wasserströme, die Lufthülle und wandernde Tierarten wie Zugvögel gelangen die Substanzen wiewohl in weiter entfernte Regionen.

Dasjenige gilt nicht nur pro die vielen chemischen Stoffe, sondern wiewohl pro radioaktives Werkstoff: Seitdem Beginn welcher Atomtests in den 1950er-Jahren lagerten sich in welcher Nordpolgebiet radioaktive Substanzen ab, mit zusätzlichen Einträgen durch Unfälle, Waffentests und absichtliche Verklappung von Atommüll, wie die Forschenden um Miner erläutern. Solo die Union der Sozialistischen Sowjetrepubliken habe im Umfeld welcher Doppelinsel Nowaja Semlja zwischen 1955 und 1990 rund 130 Atomwaffentests durchgeführt worden.

Die USA wiederum hätten an welcher atombetriebenen, unter Eiskrem gebauten und inzwischen verlassenen Militärbasis Camp Century in Grönland riesige Mengen radioaktive Abfälle und anderen gefährlichen Müll zurückgelassen. Dasjenige Eiskrem des grönländischen Eisschilds – in diesem Kernpunkt Gletschereis, kein Permafrost – Gewiss schwinde rasch. Es bleibe nur noch wenig Zeit pro die Beseitigung, durch dasjenige fortschreitende Invasion von Schmelzwasser könne dasjenige Werkstoff schon von jetzt an weit verstreut werden.

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Mikroorganismen tauchen wieder uff

Punktum weitaus längerer Ruhe im Permafrost tauchen Mikroorganismen uff – mit unabsehbaren Nachsteigen. Ein Zwischenfall im Nordosten Sibiriens zeigt die Brisanz. Dort starb 2016 uff welcher Jamal-Peninsula ein Zwölfjähriger, mehr denn 70 Menschen kamen ins Krankenhaus. Ursache waren Milzbranderreger, aufgenommen übrig dasjenige Fleisch kranker Rentiere. Mit steigenden Temperaturen sei dasjenige Bakterium aus dem Grund freigesetzt worden und habe zunächst Tiere infiziert, hieß es.

Und vor gut einem Jahrzehnt fanden Forschende in einem Markt in welcher Permafrost-Region Alaskas eine vor mehr denn 75 Jahren begrabende die noch kein Kind geboren hat mit Viruspartikeln in welcher Lunge. Sie waren so gut erhalten, dass sich Erbmaterial des Erregers welcher Spanischen Influenza daraus extrahieren ließ – welcher Krankheit, die welcher Welt vor gut 100 Jahren eine schwere weltweite Seuche bescherte.

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Permafrost-Landschaft mit Tauseen in West-Alaska.

(Foto: Guido Grosse, AWI/dpa)

Bakterien in tieferen Permafrost-Schichten sind meist nie mit modernen Antibiotika in Berührung gekommen – dagegen resistent machende Eigenschaften können sie Gewiss obschon zufällig besitzen. Gegen Mittel wie Chloramphenicol und Streptomycin resistente Bakterien wurden schon in Permafrost-Böden gefunden, wie dasjenige Team um Miner berichtet. „Wir wissen nur sehr wenig darüber, welche Art von Extremophilen – Mikroben, die über lange Zeit unter sehr unterschiedlichen Bedingungen leben – das Potenzial haben, wieder aufzutauchen“, erklärt die Nationale Luft- und Raumfahrtbehörde-Forscherin. Sie hätten sich mit Lebewesen wie etwa Riesenfaultieren oder Mammuts verbinden entwickelt, „und wir haben keine Ahnung, was sie anrichten könnten, wenn sie in unsere Ökosysteme freigesetzt werden“.

Selbstverstärkende und irreversible Rückkopplung

Ein weiterer Kriterium ist welcher Klimawandel. Eine selbstverstärkende und irreversible Rückkopplung nimmt ohne Rest durch zwei teilbar ihren Wettlaufen: Während und seit dieser Zeit welcher letzten Eiszeit wurden gigantische Mengen organischer Tier- und Pflanzenreste im Permafrost tiefgekühlt. Unfassbare 850 Gigatonnen (Milliarden Tonnen) Kohlenstoff sind dort uff jene Weise freimütig im Permafrost gebunden, wie AWI-Sachkundiger Grosse erklärt. Dasjenige sei in etwa so viel wie in welcher Lufthülle, wo die Menge doch durch unsrige eigenen Emissionen rapide steige. In welcher gesamten lebenden Biomasse weltweit seien hingegen nur etwa 550 Gigatonnen Kohlenstoff gebunden.

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Im Eiskrem eines Tausees gefangenes Methylwasserstoff kann zum Nachweis angezündet werden; dasjenige Treibhausgas entsteht durch Entfrosten des Permafrostes und mikrobielle Zersetzung organischer Substanz unter dem Weiher.

(Foto: Guido Grosse, AWI/dpa)

„Der Permafrost-Kohlenstoff sollte also unbedingt im Boden bleiben, mit mehr Vegetation ließe sich sein Freiwerden keinesfalls auffangen“, betont Grosse. Doch wenn welcher Permafrost taut, beginnen Mikroorganismen dasjenige enthaltene organische Werkstoff abzubauen. Für diesen Zersetzungsvorgängen gelangen die Treibhausgase Kohlendioxid und Methylwasserstoff in die Lufthülle. Welcher Klimawandel wird indem weiter beschleunigt, wodurch wiederum welcher Permafrost noch stärker taut – eine nicht zu stoppende Rückkopplung.

Waldbrände fördern Prozess

Gefördert wird dasjenige Geschehen noch durch die im Zuge des Klimawandels vermehrt und heftiger wütenden Waldbrände, wie es sie in diesem Jahr in bisher unbekanntem Magnitude in Russland und Kanada gab.

Permafrost kann solange bis zu etwa eineinhalb Kilometer in die Tiefsinn reichen, besteht aus Gestein, Sedimenten oder Schutzleitung und enthält unterschiedlich große Mengen Eiskrem, dasjenige die Schicht wie Zement zusammenbindet. Darüber liegt eine oft etwa 30 solange bis 200 Zentimeter dicke Auftauschicht aus Grund, welcher im warme Jahreszeit taut und im Winter wieder gefriert.

Brennt welcher Wald, geht die schützende Vegetationsschicht uff welcher Auftauschicht verloren und die Sommerhitze kann tiefer in den Grund vordringen – welches dasjenige Tauen beschleunigt, die Auftauschicht vertieft, und bisher ewig gefrorenen Kohlenstoff freisetzt. Mehr Schnee im Winter im Zuge des Klimawandels wiederum bedeutet Grosse zufolge, dass die Winterkälte vom Grund abgeschirmt wird und nicht mehr so tief eindringen kann, welches ebenfalls zu tieferem Entfrosten führt.

Dasjenige ist umso problematischer, denn welcher Klimawandel Regionen mit Dauerfrostböden meist klar stärker trifft denn viele andere Erdteile: Die Erwärmung schreite in arktischen Regionen mehr denn zweigleisig so schnell vorwärts wie im globalen Mittel, so Grosse. Solange bis zum Finale des Jahrhunderts könne dort ein Plus von acht Klasse erreicht werden. Solange bis dorthin könnten in arktischen Regionen indem solange bis zu zwei Drittel des oberflächennahen Permafrosts verschwunden sein.

Grenze welcher Auftauschicht schon verschoben

Die Grenze welcher Auftauschicht habe sich schon manche solange bis Dutzende Zentimeter tiefer in den Permafrost rein verschoben, sagt Grosse. Dasjenige klinge nicht nachdem viel, man müsse Gewiss berücksichtigen, dass dasjenige uff einer gewaltigen, zig Mio. Quadratkilometer umfassenden Fläche passiere und Prognosen zufolge könne die Grenze sich noch in diesem Jahrhundert um mehrere Meter nachdem unten verlagern. Ein kaum vorstellbares Volumen an tauender Tiefkühltruhe.

Auf Grund welcher tauenden Böden wünschen manche Experten uff landwirtschaftlich nutzbare Gebiete im Norden Kanadas, in Alaska und in Sibirien. Grosse ist da skeptisch: „Aus Permafrost wird nicht einfach so nutzbarer Boden.“ In Zentral-Ostsibirien etwa wurden demnach von welcher Union der Sozialistischen Sowjetrepubliken im 20. Jahrhundert präzise Flächen in den von Permafrost unterlagerten Taigaregionen entwaldet, um sie pro die Landwirtschaft verfügbar zu zeugen – viel davon sei längst wieder aufgegeben worden. Dasjenige Problem: Ungleichmäßig verteiltes Eiskrem im Untergrund sorgt beim Schmelzen pro Verwerfungen. „Eine unbearbeitbare Buckelpiste oder sogar kleine Seen entstehen.“

Problem Wasserversorgung

Ein weiteres Problem könne die Wasserversorgung sein. Viele welcher Permafrost-Regionen seien gleichsam klimatisch gesehen Halbwüsten, es falle dort ohne Rest durch zwei teilbar im warme Jahreszeit wenig Regen. Die derzeit vorhandenen Feuchtgebiete und Seen gibt es dem AWI-Forscher zufolge vor allem, weil welcher Permafrost eine Fallstrick pro dasjenige Oberflächenwasser bildet – taut er weitreichend uff, versickert dasjenige Wasser und die Reservoire verschwinden. Und im Zuge des Klimawandels verschlimmert sich welcher sommerliche Wassermangel noch.

Mehr Fischfang in arktischen Gewässern, die Möglichkeit uff neue Agrarflächen – es gebe mitunter ein Klammern an solche möglichen positiven Aspekte schwindenden Permafrosts, sagt Grosse. „Das Gesamtbild ist aber leider ein ganz anderes.“



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