Tauender Permafrost kühlt arktische Gewässer ab | Polarjournal
Der arktische Sculpin oder nördliche Sculpin (Myoxocephalus scorpioides), ist eine räuberische Art aus der Fischfamilie der Cottidae. Die Art ist im Arktischen Ozean um Alaska, Kanada und Grönland beheimatet. (Foto: Sarah Laske, USGS)

Eine neue Studie eines Forschers der Universität Kopenhagen hat ergeben, dass das Auftauen von Permafrost in Alaska in kleineren Flüssen und Bächen kälteres Wasser verursacht. Diese überraschende Folge des Klimawandels könnte das Überleben von Fischarten in den Offshore-Gewässern der Arktis beeinträchtigen.

Die arktische Äsche (Thymallus Arcticus) ist ein Süßwasserfisch in der Lachsfamilie und ist in den arktischen und pazifischen Gewässern in Kanada, Alaska und Sibirien verbreitet. (Foto: Wikipedia)

Arktischer Strom

Die Forscher der Studie entdeckten, dass das Auftauen von Permafrost dazu führt, dass das Grundwasser tiefer fließt und dort kühler wird als in der Nähe der Bodenoberfläche.

Steigende globale Temperaturen führen dazu, dass gefrorener arktischer Boden – Permafrost – auftaut. In einer neuen Studie haben Forscher etwas Überraschendes entdeckt: Kleine Flüsse, Bäche und Bäche, die in größere Seen und Küstengewässer fließen, scheinen kälter zu werden, wenn der Permafrost schmilzt. Das Phänomen wurde zuvor in russischen Flüssen in der Arktis dokumentiert. Aber bis jetzt hatte niemand untersucht, warum das Wasser kälter wurde, obwohl sich die Lufttemperatur erwärmt und der Permafrost auftaut.

Zusammen mit Forschern des US-amerikanischen Geological Survey Alaska Science Center hat Associate Professorin Ylva Sjöberg vom UCPH-Department für Geowissenschaften und Management natürlicher Ressourcen neues Licht auf dieses kalte Wasser geworfen. Die Forscher der Studie entdeckten, dass das Auftauen von Permafrost dazu führt, dass das Grundwasser tiefer fließt und dort kühler wird als in der Nähe der Bodenoberfläche.

„Permafrost befindet sich direkt unter der Bodenoberfläche. Wenn der Permafrost intakt ist, fließt das Grundwasser aus Quellen und Bergen auf die Permafrostschicht, wo es den ganzen Sommer über stark erwärmt wird. Wenn der Permafrost verschwindet, sickert der Abfluss jedoch tiefer in den Boden ein und es kühlt ab, bevor es in nahegelegene Bäche, Flüsse und Seen gelangt „, erklärt Ylva Sjöberg, die Hauptautorin der Studie.

Standorte im Noatak National Preserve (Alaska), an denen Felddaten gesammelt wurden. Einzugsgebietskonturen für Bäche, in denen Proben und Beobachtungen im Agashashok gesammelt wurden, sowie die Einzugsgebiete des Flusses Cutler und Imelyak sind schwarz dargestellt. NFT4 ist ein Stream vierter Ordnung, SFT4 ist ein Stream zweiter Ordnung und alle anderen Streams sind von erster Ordnung. (Grafik: Jorgensen)

Noch eine Komplikation des Klimawandels

In ihrer Studie untersuchten die Forscher das Noatak National Preserve im Nordwesten Alaskas. Wie in anderen arktischen Gebieten hat der Noatak aufgrund des Klimawandels höhere Temperaturen.

Es sind jedoch nur sehr wenige Daten verfügbar, wie sich der Klimawandel auf die Temperatur kleinerer Wasserflüsse auswirkt. Die Forscher positionierten 62 Mess-Sensoren in verschiedenen Strömen in Gebieten mit und ohne Permafrost. Hier beobachteten sie, dass die Wassertemperaturen in mit Permafrost bedeckten Gebieten wärmer waren.

Mithilfe eines Computermodells konnten die Forscher berechnen, dass die sommerlichen Wassertemperaturen in Permafrostgebieten durchschnittlich 11 Grad betragen würden, während sie in Gebieten ohne Permafrost 4 Grad betragen würden.

„Wir haben keinen Grund zu der Annahme, dass unsere Beobachtungen in Alaska oder in anderen arktischen Regionen mit analogen Landschaften anders ausfallen würden. Dies erschwert die Auswirkungen des Klimawandels, da es den Anschein hat, dass Gebiete mit Permafrost nicht dem gleichen einfachen Verhältnis von Temperaturerhöhungen unterliegen in Luft und Wasser, wie sie anderswo verwendet werden „, erklärt die Professorin Ylva Sjöberg.

Die Hauptautorin der Studie, Professorin Ylva Sjöberg, arbeitet an der Universität von Kopenhagen. (Foto: Facebook)

Könnte die Fischbestände beeinflussen

Lachs, Äsche und Sculpin sind einige der Fischarten, die in diesen Bächen laichen und wachsen. Fischbiologen des Alaska Science Center des US Geological Survey (USGS) machten erste Beobachtungen darüber, wie sich kühlere Wassertemperaturen auf Fische auswirken könnten.

„Die Stromtemperatur bestimmt letztendlich die Fähigkeit eines Fisches, sich zu vermehren und zu überleben. Wir vermuten, dass kälteres Wasser das Wachstum eines Fisches und wahrscheinlich das Gedeihen einschränken kann“, erklärt Michael P. Carey, USGS-Fischbiologe.

Laut den Biologen, die jetzt mit der Analyse der Studiendaten beschäftigt sind, kann das Auftauen von Permafrost auch andere Faktoren mit sich bringen, die die aquatische Umgebung dieser Fische stören können.

„Ströme, die aus Gebieten mit auftauendem Permafrost abfließen, werden wahrscheinlich nicht nur Temperaturschwankungen aufweisen, sondern auch einen Anstieg des Kohlenstoff- und Nährstoffabflusses“, erklärt Carey abschliessend.

Heiner Kubny, PolarJournal

Link zur Studie: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020WR027463?utm_source=miragenews&utm_medium=miragenews&utm_campaign=news

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