Pferde, Bisons und Moschusochsen sind gut für Permafrostböden | Polarjournal
Grosse Herden von grasfressenden Tieren wie Bisons und Moschusochsen könnten im Winter die Permafrostböden in Russland durch das Verdichten der Schneedecke wieder gefrieren lassen. Bild: Pleistocene Park

Die Permafrostböden der Arktis sind durch die Klimaerwärmung unter Druck gekommen. Sie tauen früher und tiefer auf, gefrieren im Winter nicht mehr so stark und setzen somit mehr Treibhausgase wie Methan und Kohlendioxid frei. Gerade in Russland, dessen nördlicher Bereich praktisch nur aus Tundra besteht, sind dies verheerende Nachrichten. Doch eine unkonventionelle Idee könnte das Auftauen verlangsamen oder sogar verhindern: die Wiedereinführung grosser Herden von pflanzenfressenden Tieren wie Pferde, Bisons und Moschusochsen könnte bis zu 80 Prozent des Permafrostbodens vor dem Auftauen schützen, sogar unter dem Worst-Case-Szenario des Klimawandels.

Zu diesem Schluss kommen Wissenschaftler um Professor Dr. Christian Beer von der Universität Hamburg, nachdem sie Daten aus dem Pleistozän-Park in der Kolyma-Region in Nordostrussland in Modelle eingebaut hatten. In diesem Park, der rund 2’000 Hektaren umfasst, wurden seit 1996 grosse Herden von Herbivoren (Pflanzenfresser) ausgesetzt und grossgezogen. Neben Moschusochsen und Rentieren sind auch Pferde, Bisons und Wisente im Park unterwegs, alles Tierarten, die mit den Bedingungen, die das neue Normal in der Region darstellen, umgehen können. Beer und seine Kollegen untersuchten im Park und in einem Gebiet in Nordschweden, wo grosse Rentierherden unterwegs sind, ob diese einen Einfluss auf den Permafrostboden haben und ob dieser Einfluss auch im grossen Stil unter dem Worst-Case-Szenario für den Klimawandel zu sehen ist. Dieses Szenario scheint auch gemäss Angaben von Klimawissenschaftlern zu herrschen. Messungen im Park und in Schweden ergaben, dass die Bodentemperatur im Permafrostboden um beinahe zwei Grad tiefer liegt als im angrenzenden Bereich, wo keine Tiere unterwegs sind. Auch in Schweden wurden ähnliche Resultate gemessen. Die Erklärung für dieses Ergebnis ist überraschend einfach: Die Herden zertrampeln im Winter den Schnee grossflächig, was wiederum den isolierenden Effekt der Schneedecke verringert. Dadurch kann der Boden durch die kalte Luft ( bis zu -40°C) länger und tiefer gefrieren.

Die Idee des Pleistozän-Parks ist es, die während der Eiszeit herrschenden ökologischen Bedingungen mit grossen Herden von Weidetieren wie in der Mammut-Steppe wiederherzustellen, um den Permafrostboden vor der Klimaerwärmung zu schützen. Bild: Pleistocene Park

Im Pleistozän Park konnte mit mehrjährigen Messungen gezeigt werden, dass die Schneehöhe durch Herdengrössen um 100 Tiere pro Quadratkilometer in Untersuchungsgebiet um die Hälfte reduziert würde. Dadurch wollten Christian Beer und seine Kollegen untersuchen, ob dieser Effekt auf den gesamten Bereich des Permafrostes ausgeweitet werden kann und langfristig einen Schutz des Bodens bedeuten könnte. Mithilfe eines etablierten und speziellen Klimamodells konnten sie zeigen, dass der Temperaturunterschied rund 1.7° C betragen würde und somit 44 Prozent weniger Erwärmung des Bodens erreicht würde. Hochgerechnet auf den gesamten Permafrostbodenbereich in der Arktis würde dies einen Schutz von rund 80 Prozent des Gebietes bedeuten. «Zwar ist es utopisch, auf sämtlichen Permafrostböden in der Arktis Wildtierherden anzusiedeln. Doch unsere Ergebnisse zeigen, dass auch weniger Tiere einen kühlenden Effekt hätten», sagt Professor Beer.

Die Karten zeigen die räumliche Verteilung der Permafrosttemperaturen: a)1990 – 2009 als Kontrolle für das Modell; b) die Vorhersage 2090 – 2099 im Worst-Case-Szenario ohne Tiere; c) die Vorhersage 2090 – 2099 im Worst-Case-Szenario MIT Tieren. Je blauer das Feld, desto tiefer die Bodentemperatur. Rote Linie = Grenze des Permafrostbodens. Grafik: Beer et al (2020)

Doch die Wissenschaftler relativieren ihre Forschungsergebnisse in ihrer Arbeit. Denn einige Fragen sind gemäss dem Team immer noch offen. Beispielsweise ist aufgrund des Frassdrucks durch grössere Tiermengen nicht klar, wie sich die Pflanzenwelt verhalten oder verändern wird. Ein weiterer Punkt ist der Verlust der im Sommer schützenden Moosschicht, die den Boden vor der Wärme schützt. Dies wurde zwar im Modell miteinbezogen, hat jedoch auch Auswirkungen auf die Pflanzengemeinschaft. Ausserdem, so warnen die Forscher in ihrer Arbeit, ist die natürliche Verteilung der Tiere in der Landschaft ein Punkt, der nicht im Modell eingebaut werden konnte. Daher wollen sie in einem nächsten Schritt mit Wildtier- und Populationsbiologen solchen Fragen auf den Grund gehen.

Der Pleistozän-Park liegt an der Grenze zwischen der Republik Sacha und dem Autonomen Kreis der Tschuktschen (Tschukotka). Das Gebiet ist ideal, da hier während der Eiszeit und danach eine weite Steppe lag, in der Mammuts und andere Weidetiere gelebt hatten.

Quelle: Beer et al. (2020) Sci Rep 10/4170,
doi: 10.1038/s41598-020-60938-y

Link zur Webseite des Pleistozän-Parks

https://pleistocenepark.ru/

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