Tauwetter setzt ein Mega-Treibhausgas frei

Die Forscher nehmen Bodenproben im finnischen Lappland. (Foto: Carolina Voigt)

Es hat 300-mal höheres globales Erwärmungspotenzial als Kohlendioxid: Lachgas steigt nun zunehmend aus dem tauenden Permafrostboden des Nordens, lassen Studienergebnisse befürchten. Neben Kohlendioxid und Methan könnte demnach auch dieses Gas immer mehr zu einem selbst verstärkenden Faktor im Rahmen der globalen Erwärmung werden, sagen die Forscher.

Der warme Hauch des Klimawandels hüllt die Erde ein und sorgt bekanntlich für vielfältige Probleme. Im hohen Norden gibt es in diesem Zusammenhang eine besonders kritische Entwicklung: Durch die Erwärmung beginnt der Permafrostboden zunehmend aufzutauen. Dadurch gibt er große Mengen von meist als Torf gespeichertem organischen Material frei, das anschließend von Mikroben zersetzt wird. Es ist bereits vergleichsweise gut dokumentiert, dass dadurch die Kohlenstoffverbindungen Kohlendioxid und Methan in die Atmosphäre gelangen, die den Klimawandel weiter anheizen.

Gigantische Stickstofflager in Form von Torf

Doch der Permafrostboden ist nicht nur ein riesiger Kohlenstoffspeicher, in der organischen Substanz stecken auch gigantische Mengen Stickstoffverbindungen, die nun ebenfalls zunehmend Abbauprozessen ausgesetzt sind. Frühere Studien haben bereits belegt, dass sich dadurch beachtliche Mengen Lachgas (N2O) bilden können. Ein Forscherteam um Carolina Voigt von der Universität von Ostfinnland in Kuopio ist nun noch detaillierter der Frage nachgegangen, inwieweit dieses Gas aus den tauenden Böden freigesetzt wird. Informationen dazu sind wichtig, da es sich bei dieser Substanz um ein sehr potentes Treibhausgas handelt: Durch sein Absorptionsspektrum begrenzt es stark die Abstrahlung von Energie ins Weltall.

Für ihre Studie führten Voigt und ihre Kollegen Laboruntersuchungen an 16 Probestücken von gefrorenen Torfablagerungen durch, die aus der Permafrost-Region im finnischen Lappland stammten. Im Laufe ihres 33-wöchigen Projekts erfassten sie die Lachgas-Emissionen des Bodens bei unterschiedlichen Auftau-Zuständen, Feuchtigkeitsbedingungen und Bewuchs, um Rückschlüsse auf den Effekt des zunehmenden Tauens zu ermöglichen.

Emissionsraten wie tropische Waldböden

Die Studie zeigte: Das verstärkte Auftauen von unbewachsenem Torf-Permafrost-Boden führte zu einer fünffach erhöhten Lachgas-Freisetzung im Vergleich zur Menge durch den Taueffekt eines "normalen" Sommers. Die gesteigerten Emissionsraten sind den Forschern zufolge mit denen vergleichbar, die von tropischen Waldböden bekannt sind - den weltweit größten natürlichen Quelle von terrestrischem N2O. Bezüglich der Feuchtigkeit kamen die Forscher zu dem Ergebnis: Je nasser der Torf ist, desto weniger Lachgas wird freigesetzt. Die Forscher zeigten außerdem, dass ein Mangel an Oberflächenvegetation die Freisetzung von N2O aus dem auftauenden Torf deutlich erhöht.

Da es sich beim Großteil der Permafrostflächen des Nordens um kahle Torfoberflächen handelt, könnte der Klimawandel erhebliche Effekte auf die Freisetzung von Lachgas haben, resümieren die Forscher. Ihren Schätzungen zufolge umfassen die Gebiete mit einer hohen Wahrscheinlichkeit für steigende N2O-Emissionen ein Viertel der Arktis. "Unsere Ergebnisse implizieren, dass eine allmähliche Vertiefung der aktiven Bodenschicht durch das Auftauen einen starken Feedback-Effekt auf den Klimawandel haben kann, der in diesem Fall nichts mit Kohlenstoffverbindungen zu tun hat", schreiben Voigt und ihre Kollegen.

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