Klimawandel: Arktisches Rutschen dokumentiert - wissenschaft.de
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Klimawandel: Arktisches Rutschen dokumentiert

Eine von einem Erdrutsch betroffene Stelle auf der Banksinsel. (Bild: Professor Antoni G. Lewkowicz)

Wo das uralte Eis des Bodens weicht, bröckelt es. Am Beispiel der kanadischen Banksinsel zeigen Forscher eindrucksvoll, wie Erdrutsche im Zuge des Klimawandels in den Permafrostgebieten der Arktis zugenommen haben. Aus Satellitendaten geht hervor, dass seit 1984 die Anzahl der vom langsamen Abrutschen betroffenen Stellen auf der Insel um das Sechzigfache zugenommen hat. Der Prozess spiegelt sich sogar in einem Farbumschlag vieler Seen der Banksinsel wider: Durch die Materialeinträge wurde ihr einstiges Dunkelblau zu einem Türkis.

Viele Studien der letzten Jahre zeigen: In den nördlichen Breiten unseres Planeten macht sich der Klimawandel vergleichsweise stark bemerkbar. Der Blick richtet sich in diesem Zusammenhang besonders auf die Erwärmung des Permafrostbodens. Normalerweise erwärmt sich im Sommer nur dessen oberste Schicht – doch im Zuge der Klimaerwärmung taut der Permafrostboden immer weiter auf. Deutlich sichtbar wird dieser Prozess durch eine charakteristische Form der Erosion: Durch den Verlust der stabilisierenden Wirkung des Eises verliert der Boden seinen Halt und die Landschaft verändert sich.

In vielen Bereichen ist dieser als Thermokarst bezeichnete Effekt bereits deutlich erkennbar und scheint sich zu verstärken. Wie sich dieser Prozess in den letzten Jahrzehnten entwickelt hat und wie er mit dem Klimawandel zusammenhängt, ist allerdings kaum dokumentiert. Außerdem ist unklar, wie stark auch die Permafrostböden besonders kalter Regionen von der Erosion betroffen sind. Die Studie von Antoni Lewkowicz und Robert Way von der University of Ottawa verdeutlicht nun das starke Ausmaß der Eisschwund-bedingten Erosion auch in diesen Bereichen.

Eine große Insel der Arktis im Visier

Im Fokus der Forscher stand die Banksinsel im frostigen Nordwesten Kanadas. Mit rund 70.000 Quadratkilometern ist sie etwa so groß wie Bayern und hat Flüsse, zahlreiche Seen und Berge zu bieten. Die Insel besitzt tiefgründigen Permafrostboden, der von Tundra-Vegetation überwachsen ist. Doch an vielen Stellen klaffen Wunden. Wie die Forscher erklären, handelt es sich bei diesen Erosionsstellen um sogenannte Retrogressive thaw slumps (RTS). Sie entstehen, wenn die sommerliche Wärme immer tiefere Schichten des Bodens auftaut. Die oberste Schicht sackt dadurch ein und ein Rutschprozess kommt in Gang, bei dem langsam immer neues Material von oben nachrieselt. So bilden sich schließlich hufeisenförmige Erdrutschformationen. Die Geschwindigkeit des Fortschreitens beträgt typischerweise fünf bis 15 Meter pro Jahr. In Zeitrafferaufnahmen ist das Ausmaß des Prozesses eindrucksvoll zu erkennen.

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Im Rahmen ihrer Studie haben die Forscher Satellitenaufnahmen der Insel und weitere Informationen über die Entwicklungen aus den letzten 30 Jahren ausgewertet. Wie sie berichten, zeichnet sich ein drastischer Anstieg bei den RTS ab: 1984 gab es auf der Insel demnach etwa 60 aktive Rutsch-Bereiche. Bis zum Jahr 2013 hat sich diese Anzahl auf 4000 erhöht. Die Analysen zeigen, dass sich 85 Prozent der neuen Erdrutsche nach vier besonders heißen Sommern (1998, 2010, 2011 und 2012) gebildet haben, die zu einem intensiven Auftauen der obersten Schicht des Permafrosts geführt haben.

Die arktische Landschaft ist im Wandel

Insgesamt ist das Gebiet, das von den aktiven Einbrüchen auf der Banksinsel direkt betroffen ist, nun etwa so groß wie die Insel Manhattan. Wie die Forscher berichten, sind die Veränderungen natürlich auch den ortsansässigen Menschen aufgefallen: Die Bewohner von Sachs Harbor, einer kleinen Inuvialuit-Gemeinde auf der Insel, erzählten den Forschern über die drastischen Veränderungen in ihrer Heimat.

Unterm Strich zeichnet sich ab, dass der Klimawandel die arktische Landschaft regelrecht umgestaltet, sagen die Wissenschaftler. Durch den Blick aus dem All wird etwa deutlich, wie das durch die Einstürze entstandene Material einige Flusstäler verstopft und mehr als 250 Seen auf der Insel verändert hat. Ihre Farbe hat sich demnach im Verlauf der letzten 30 Jahre von dunkelblau zu türkis oder bräunlich gewandelt. Wie sich dies auf die aquatischen Ökosysteme auswirkt, ist unbekannt. Klar ist allerdings: Die Auftau-Einbrüche stören Ökosysteme nachhaltig und tragen außerdem erneut zum Klimawandel bei. Sie setzen zuvor gefrorenes organisches Material frei, was zur Bildung der Treibhausgase Kohlendioxid oder Methan führt.

Angesichts der fortschreitenden globalen Erwärmung prognostizieren Lewkowicz und Way nun auch einen weiteren drastischen Anstieg bei den Erdrutschen: Auf Banks Island könnten demnach weitere 10.000 Einbrüche pro Jahrzehnt dazukommen. Und das sind natürlich nur die Effekte auf dieser einen Insel in der Arktis. Es handelt sich somit um ein eindrucksvolles Beispiel, wie stark sich der Klimawandel im hohen Norden bemerkbar macht. Erneut betonen die Forscher deshalb: „Es muss dringend gehandelt werden, um die zukünftige Erwärmung so gering wie möglich zu halten.“

Quelle: University of Ottawa, Nature Communications, doi: 10.1038/s41467-019-09314-7

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