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Wie Pferde und Bisons den Permafrost schützen

Wildpferde
Wildpferde im russischen Permafrostgebiet. (Bild: Pleistocene Park)

Wildpferde, Bisons und Rentiere könnten dabei helfen, das Auftauen des arktischen Permafrosts zu bremsen, wie nun eine Studie belegt. Wenn mehr von diesen Pflanzenfressern im hohen Norden weiden, wühlt dies die isolierende Schneeschicht der Böden auf. Als Folge gelangt mehr Kälte in den Untergrund und das kann zumindest einen Teil der Erwärmung aufhalten. Bis 2100 könnte so die Erwärmung des Permafrosts um 44 Prozent reduziert werden, wie die Forscher ermittelt haben.

In den dauerhaft gefrorenen Böden der Arktis lagern enorme Mengen an organischer Substanz – Pflanzenfasern, tierische Überreste und anderes Material, das seit Jahrtausenden bei Minusgraden unzersetzt konserviert wurde. Doch mit dem Klimawandel taut dieser Untergrund auf. Dadurch beginnen Abbauprozesse in den Böden, die das organische Material zersetzen und große Mengen an Kohlendioxid und Methan freisetzen. Schätzungen zufolge könnte bei fortschreitender Erwärmung die Hälfte des Permafrosts bis zum Jahr 2100 auftauen.

Aufgewühlte Schneedecke kühlt den Untergrund

Doch es gibt vielleicht eine verblüffend einfache Methode, um das Auftauen des Permafrosts zumindest zu verlangsamen. Die Idee dafür erhielt das Forscherteam um Christian Beer von der Universität Hamburg aus Beobachtungen russischer Kollegen im Pleistozänpark bei Chersky. In diesem 2000 Hektar großen Gebiet im Nordosten Russlands haben Biologe schon vor 20 Jahren mehrere Gruppen von Wildpferden, Rentieren, Bisons und Wisents freigesetzt – den Pflanzenfressern, die früher in großer Zahl in den Kältesteppen des hohen Nordens lebten. Seither beobachten die Forscher, wie sich die Präsenz dieser Tiere auf die Pflanzendecke, den Untergrund und auch die Temperaturen im Boden auswirken.

Dabei zeigte sich: Die Anwesenheit der Tiere im Winter wirkt sich messbar auf die Bodentemperaturen aus. Denn auf der Suche nach Futter wühlen Rentier, Wildpferd und Co den Schnee auf, kratzen Teile des Bodens frei und trampeln die Schneedecke an anderen Stellen fest. Das mindert die wärmeisolierende Wirkung der Schneedecke und sorgt dafür, dass die Kälte der bis zu minus 40 Grad kalten Luft ungehindert bis in den Boden vordringen kann. Die Beobachtungen im Pleistozänpark ergaben, dass schon die Präsenz von 100 dieser großen Pflanzenfresser auf einer Fläche von rund einem Quadratkilometer die Schneedecke um die Hälfte verringern kann.

Schutz für 80 Prozent des Permafrosts

„Diese Art der natürlichen Manipulation in Ökosystemen sind bisher kaum erforscht, haben aber ein enormes Potenzial“, sagt Beer. Wie groß dieses Potenzial tatsächlich ist, haben er und sein Team nun auf Basis der Daten aus dem Pleistozänpark, aber auch aus Nordschweden mithilfe eines Modells hochgerechnet. Es zeigte sich: Setzt sich der Klimawandel ungebremst fort wie im Szenario RCP 8.5 des Weltklimarats IPCC beschrieben, dann würden die Temperaturen im Permafrostboden bis Ende dieses Jahrhunderts um 3,8 Grad ansteigen. Als Folge würde rund die Hälfte des Dauerfrostbodens auftauen. Stören jedoch ausgedehnte Pflanzenfresserherden die Schneedecke, würde die Erwärmung des Untergrunds um 2,1 Grad geringer ausfallen – 44 Prozent weniger. Das könnte schon ausreichen, um rund 80 Prozent der aktuellen Permafrostböden bis zum Jahr 2100 vor dem Auftauen zu bewahren, wie die Forscher berichten.

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„Es mag utopisch klingen, wilde Tierherden in allen Permafrostregionen der Nordhalbkugel wiederanzusiedeln“, sagt Beer. Die untersuchten Bestandsdichten reichten von 114 Tieren pro Quadratkilometer im Pleistozänpark bis zu 483 Tieren pro Quadratkilometer im nordschwedischen Testgebiet – das sei sehr hoch und nicht im gesamten hohen Norden machbar. „Aber unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass auch der Einsatz von weniger Tieren schon einen kühlenden Effekt hervorrufen würde“, betont der Forscher. Nach Ansicht von Beer und seinem Team eröffnet diese biologische Methode daher eine einfache und natürliche Möglichkeit, das Auftauen des Permafrosts zumindest zu verlangsamen. Im nächsten Schritt seien nun detailliertere Feldstudien und Modelle nötig, um genauer zu ermitteln, wie viele Tiere man bräuchte und welche Folgen dies über den Klimaeffekt hinaus hätte.

Quelle: Universität Hamburg; Fachartikel: Scientific Reports, doi: 10.1038/s41598-020-60938-y

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