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Frostboden-Erwärmung bewirkt Freisetzung klimaschädigenden Gases

Dienstag 31. März 2009 von birdfish



Höhere Temperaturen in arktischen Dauerfrostböden verändern die Lebensgemeinschaft Methan bildender Mikroorganismen und führen zu einer erhöhten Methanfreisetzung. Zu diesem Ergebnis kommen Mikrobiologen aus dem Alfred-Wegener-Institut in einer aktuellen Veröffentlichung der Zeitschrift „Environmental Microbiology“.

Deutsch-russisches Bohrcamp
Deutsch-russisches Bohrcamp
(c) Volker Rachold, AWI

Die Wissenschaftler konnten erstmals Permafrost aus dem Meeresboden der Laptewsee untersuchen, einem flachen Schelfmeer vor der Küste Sibiriens. Durch die Überflutung mit relativ warmem Meerwasser ist dieser sogenannte „submarine Permafrost“ etwa 10 Grad Celsius wärmer als der Permafrost an Land. Er eignet sich deshalb besonders gut, um Veränderungen in Dauerfrostböden bei anhaltender Erwärmung der Erdatmosphäre zu erforschen.
“Wenn die Dauerfrostböden sich erwärmen oder sogar tauen, könnte das dramatische Konsequenzen für das weltweite Klimageschehen haben,” verdeutlicht der Mikrobiologe Dr. Dirk Wagner von der Forschungsstelle Potsdam des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft die Bedeutung der Permafrostforschung. “Sie bedecken derzeit etwa 25 Prozent der Landfläche unserer Erde und speichern riesige Mengen an organischem Kohlenstoff.“

Der submarine Permafrost hat sich in einer ehemaligen Landmasse entwickelt, die durch den Meeresspiegelanstieg nach der letzten Eiszeit überflutet wurde. Es handelt sich also ursprünglich ebenfalls um terrestrische Permafrostablagerungen. Doch im Gegensatz zum heutigen terrestrischen Permafrost, der eine Durchschnittstemperatur von minus 12 Grad Celsius aufweist, ist der submarine Permafrost durch das relativ warme Meerwasser bereits auf etwa minus 2 Grad Celsius erwärmt worden. Indem sie die an der Methanbildung beteiligten Mikroorganismengemeinschaften in beiden Permafrostgebieten verglichen, konnten Wagner und sein Team zeigen, dass sich die Zusammensetzung der Methan bildenden Mikroben im submarinen Permafrost deutlich von der im terrestrischen Permafrost unterscheidet.

Schon heute kann man von einer erhöhten Freisetzung des Treibhausgases Methan ausgehen
Permafrost
Ausdehnung Permafrost auf der Nord-Halbkugel
(c) Alfred Wegener Institut

Die Lebensgemeinschaft der Mikroorganismen kann sich demnach gut und dauerhaft auf höhere Temperaturen einstellen.
„Unsere Studien, die wir seit 10 Jahren im Umfeld der Russisch-Deutschen Forschungsstation Samoilow in der sibirischen Arktis betreiben, zeigen sehr deutlich“, fasst Wagner die Erkenntnisse seiner langjährigen Arbeit zusammen, „dass die Lebensgemeinschaften der Mikroorganismen sehr flexibel auf Klimaänderungen reagieren. Und selbst wenn die Böden noch tief gefroren sind, erhöht sich die Stoffwechselaktivität Methan bildender Mikroben mit steigender Temperatur. Für uns ist das ein sicheres Indiz dafür, dass die zu beobachtende Erwärmung der Atmosphäre in den riesigen Permafrostregionen der Erde bereits heute zu einer erhöhten Freisetzung des Treibhausgases Methan führt.

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