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Klimaerwärmung führt zu massiven Emissionen von Treibhausgasen in Nordsibirien

Die globale Klimaerwärmung wird in Nordsibirien zu einer weitaus höheren Freisetzung von Treibhausgasen führen als bislang prognostiziert.

Mit einem Anstieg der Temperatur von sechs bis sieben Grad, den Experten noch in diesem Jahrhundert erwarten, verändern sich die Auftautiefen der Permafrostböden, wodurch große Mengen an Kohlenstoff freigegeben werden.

Zusätzlich wird es zu tiefgreifenden Veränderungen im Wasserhaushalt der Permafrostgebiete kommen und die Vegetationszonen werden sich weiter nach Norden verschieben. Damit gelangt neben dem Treibhausgas Kohlendioxid auch in erheblichem Umfang Methan in die Atmosphäre, was Treibhauseffekt und Temperaturanstieg weiter verstärkt, erläutert Prof. Dr. Heiner Flessa. "Der weltweite Wandel des Klimas verursacht Rückkopplungsreaktionen, die in den bisherigen Klima-Modellen noch nicht oder nur unzureichend berücksichtigt sind", mahnt der Bodenkundler an der Universität Göttingen.

Unter seiner Leitung hat ein internationales Forscherteam die sibirische Waldtundra als Quelle für Kohlenstoff- und Methangasemissionen untersucht. Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift "Global Change Biology" veröffentlicht. In den Permafrostgebieten Nordsibiriens sind die Böden fast ganzjährig gefroren; sie tauen nur im Sommer für kurze Zeit an der Oberfläche wenige Dezimeter tief auf. Der ganzjährig gefrorene Unterboden verhindert, dass das Wasser während der sommerlichen Tauperiode versickert, und begünstigt die Bildung von Mooren. Durch die besonderen klimatischen Bedingungen sind hier Böden mit sehr hohem Humusgehalt entstanden.

Mit einem verstärkten Auftauen der Dauerfrostböden besteht die Gefahr, dass die über Jahrtausende angereicherte und bislang gefrorene organische Substanz innerhalb kurzer Zeit freigesetzt wird. Zugleich gehen die Wissenschaftler davon aus, dass sich auch die Permafrost-Ökosysteme mit ihren Hochmooren nachhaltig verändern. Wie sich dies auf die Emissionen von Treibhausgasen auswirken wird, hat das Forscherteam am Unterlauf des Jenissej rund 100 Kilometer nördlich des Polarkreises untersucht; Forschungsregion war ein Wassereinzugsgebiet im Übergangsbereich zwischen sibirischer Taiga und baumfreier Tundra. Die Untersuchungen der Wissenschaftler basieren auf Messungen im Gelände, die mit der Auswertung von Satellitenbildern kombiniert wurden.

Damit konnten sie erstmals die ober- und unterirdischen Kohlenstoff-Vorräte komplett bilanzieren und darüber hinaus die Methangasflüsse für das von ihnen untersuchte Gebiet abbilden. Prof. Flessa: "Die Ergebnisse zeigen sehr deutlich, dass die Böden unter veränderten klimatischen Bedingungen große Mengen an Kohlenstoff verlieren, was auch durch ein gesteigertes Pflanzenwachstum nicht ausgeglichen werden kann. Unsere Forschungen haben einen weiteren Effekt aufgedeckt: In den Hochmooren bilden sich Thermokarst-Seen, die die Freisetzung von Methangas verursachen."

Damit sind die Konsequenzen der Klimaerwärmung für die natürlichen Lebensräume in Nordsibirien "weitaus drastischer als bislang angenommen", erläutert der Wissenschaftler, der an der Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie tätig ist und dort in der Abteilung Ökopedologie der gemäßigten Zonen lehrt und forscht. Finanziert wurde das Projekt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Mitgewirkt haben daran auch Dr. Hans Fuchs von der Abteilung Waldinventur und Fernerkundung der Göttinger Forst-Fakultät sowie Prof. Dr. Georg Guggenberger vom Institut für Bodenkunde und Pflanzenernährung der Universität Halle-Wittenberg. Kooperationspartner waren außerdem russische Experten des Sukachev Forst-Instituts Krasnoyarsk und des Permafrost-Instituts in Yakutsk.

Originalveröffentlichung: Heiner Flessa et al., Landscape controls of CH4 fluxes in a catchment of the forest tundra ecotone in northern Siberia, in: Global Change Biology 2008, 14: 2040-2056

Quelle: Georg-August-Universität Göttingen

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