Beitrag der Küsten zum Klimawandel womöglich unterschätzt

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Permafrostküsten machen etwa ein Drittel der gesamten Küstenlinie der Erde aus. Infolge des beschleunigten Klimawandels tauen weitläufige Küstenabschnitte auf und erodieren in den Arktischen Ozean. Eine neue Studie, die nun vom Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht wurde, zeigt nun, dass entlang dieser erodierenden Permafrostküsten in der Arktis große Mengen an Kohlendioxid entstehen könnten.

“Bei Kohlenstoffbudgets und Klimasimulationen wurde die Küstenerosion bisher nicht berücksichtigt, obwohl sie eine erhebliche Quelle für Kohlendioxid sein könnte”, sagt George Tanski von der Vrije Universiteit Amsterdam, Hauptautor der Studie. “Unsere Untersuchungen haben ergeben, dass die Erosion der Permafrostküsten zu einer raschen Freisetzung erheblicher Mengen an CO2 führen kann, welche mit verstärkter Erosion, zunehmenden Temperaturen, abnehmendem Meereis und stärkeren Stürmen an den Küsten der Arktis sich noch beschleunigen könnte.”

Veranschaulichtes Probenahmeprofil der exponierten Permafrost-Sedimente. Die Probenahme zielte auf die obere organisch angereicherte Permafrostschicht (PFORG), die tiefere mineralische Permafrostschicht (PFMIN) und Meerwasser ~1 km vor der Küste der Probenahmestelle. Die Tiefe wird in Metern unter der Oberfläche angegeben. (Foto: s. Veröffentlichung)

Die Studie wurde während Tanskis Zeit am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und am Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ mit weiteren Koautoren von AWI, GFZ und den Universitäten Hamburg und Potsdam im Rahmen des vom AWI koordinierten Nunataryuk-Forschungsprojekts durchgeführt. Ziel des Projekts ist es, das Auftauen des Permafrostes zu untersuchen, die Auswirkungen auf indigene Gemeinschaften und andere Bevölkerungsgruppen zu verstehen und Strategien zur Eindämmung und Anpassung zu entwickeln.

Simulation der Erosionsfolgen im Labor

Für die neue Studie simulierten die Forscher die Folgen der Erosion in einem Laborexperiment. Um herauszufinden, wie viel Kohlenstoff an erodierenden arktischen Permafrostküsten in die Atmosphäre abgegeben wird, sammelten sie zunächst Permafrostproben auf Qikiqtaruk (auch bekannt als Herschel Island) und Meerwasser vor der Nordküste des Yukon im Nordwesten Kanadas. Sie mischten Permafrost- und Meerwasserproben und maßen dann die Treibhausgase, die im Laufe von vier Monaten, der durchschnittlichen Dauer der meereisfreien Saison in der Arktis, austraten.

Die Forschenden fanden heraus, dass CO2 beim Auftauen des Permafrostes im Meerwasser ebenso schnell freigesetzt wurde wie beim Auftauen des Permafrostes an Land. Frühere Untersuchungen hatten gezeigt, dass das Auftauen des Permafrostes an Land zu erheblichen Freisetzungen von Treibhausgasen führt. Diese neue Untersuchung zeigt nun, dass erodierende Permafrostküsten und küstennahe Gewässer ebenfalls eine potenziell beachtliche Quelle für CO2-Emissionen sind. Das stellt die Emissionsbudgets in Frage, die die Küstenzone bisher hauptsächlich als Durchgangspunkt für Kohlenstoff vom Land zum Meer ausgemacht hatten, wobei ein möglicher Kohlenstofftransport in die Atmosphäre vernachlässigt wurde.


Veröffentlichung: Tanski, G., Wagner, D., Knoblauch, C. et al., 2019. Rapid CO2 Release From Eroding Permafrost in Seawater. Geophysical Research Letter. DOI: 10.1029/2019GL084303

Quelle: off. PM des Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ

Titelbildunterschrift: Küsten in der Arktis (Qikiqtaruk/Herschel Island, Kanada) setzen abrupt organischen Kohlenstoff aus dem Permafrost frei, welcher schnell in Kohlenstoffdioxid und Methan umgewandelt werden kann. (Foto: G. Tanski, Vrije Universiteit Amsterdam)


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Pia Gaupels

Gründerin bei GeoHorizon
Pia Gaupels, *86, Bibliotheksinformationsstudium an der TH Köln von 2007-2010. Studiert seit 2014 an der Universität Münster Geowissenschaften. Der Schwerpunkt liegt auf Planetare Geologie und Geoinformationswissenschaften. 2015 gründete Sie die Seite Geohorizon. Sie ausgeprägte Fähigkeiten in der Bild- und Videobearbeitung und arbeitet seit 2018 wieder als Bibliothekarin.

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