Auftauender Permafrost birgt einige Gefahren | Polarjournal
Auftauender Permafrostboden in der Tundra- und Seenlandschaft auf der Taymir Halbinsel. (Foto: Vladimir Melnik/ESA)

Während sich der Planet aufgrund der globalen Erwärmung und des Klimawandels erwärmt, erwärmt sich die Arktis schneller als andere Orte auf der Welt. Wenn der Permafrost um die Polkappen auftaut, könnten Viren und Antibiotika resistente Bakterien freigesetzt werden. Der schnell auftauende Permafrost könnte sogar zur Freisetzung radioaktiver Abfälle aus Atomreaktoren und U-Booten des Kalten Krieges, sowie zur Freisetzung anderer besorgniserregender Chemikalien führen. Davor warnt eine neue Studie.

Ausdehnung des Permafrostes für die nördliche Hemisphäre im Jahr 2018. Dieser Datensatz enthält Permafrost-Ausdehnungsdaten, die im Rahmen des Permafrost-Projekts der European Space Agency (ESA) Climate Change Initiative (CCI) erstellt wurden. (Grafik ESA)

Es wird geschätzt, dass durch das Auftauen bis zum Jahr 2100 bis zu zwei Drittel des oberflächennahen Permafrostes verloren gehen könnten. Dies wird in der Arktis zu einer großen Freisetzung von Treibhausgasen in die Atmosphäre führen, abgesehen von den abrupten Veränderungen der Landschaft.

„Die arktische Kryosphäre kollabiert, was sich überschneidende Umweltrisiken birgt. Insbesondere der auftauende Permafrost droht, biologische, chemische und radioaktive Materialien freizusetzen, die seit Zehntausenden bis Hunderttausenden von Jahren gespeichert wurden“, heißt es in der Studie.

Arktisches Permafrost-Ökosystem mit potenziellen Gefahrenspeicherorten, wobei Schadstoffe und Mikroorganismen entsprechend spezifischer Bodenhorizonte festgestellt werden. (Grafik: ESA)

Die im Rahmen der ‘ESA/Nasa Arctic Methan and Permafrost Challenge’ durchgeführte Forschung beschreibt, dass Permafrost in einer Tiefe von mehr als drei Metern eine der wenigen Umgebungen auf der Erde ist, die keinem modernen Antibiotika ausgesetzt war. Im tiefen, antibiotikaresistenten Permafrostboden Sibiriens wurden über 100 verschiedene Mikroorganismen gefunden. Mit fortschreitendem Auftauen besteht jedoch die Gefahr, dass sich diese Bakterien mit dem Schmelzwasser vermischen und neue antibiotikaresistente Stämme bilden.

In den letzten 70 Jahren wurden mehr als 1’000 Siedlungen auf dem Permafrostboden errichtet, der von Verschmutzung bedroht sind und die Wahrscheinlichkeit eines versehentlichen Kontakts oder einer Freisetzung erhöht. Wir betrachten die kaskadierenden natürlichen und anthropogenen Prozesse, die die Auswirkungen dieser Risiken verstärken können, da unklar ist, ob die hochgradig angepassten arktischen Ökosysteme die Widerstandsfähigkeit gegenüber neuen Belastungen haben“, heißt es in dem Forschungspapier.

Derzeit arbeitet Dr. Kimberley R. Miner auch als Wissenschaftlerin am Jet Propulsion Lab der NASA, wo sie an einem Projekt beteiligt ist, das die laufenden Veränderungen der Arktis aufgrund der schnellen Erwärmung des Klimawandels untersucht. „Wir versuchen zu quantifizieren, was die sich verändernde Arktis sowohl für lokale als auch für globale Ökosysteme bedeutet“, sagte Dr. Miner. 

„Es ist wichtig, die sekundären und tertiären Auswirkungen dieser großräumigen Erdveränderungen wie das Auftauen des Permafrosts zu verstehen. Während einige der Gefahren, die mit dem Auftauen von bis zu einer Million Jahren altem Material verbunden sind und erfasst wurden, sind wir weit davon entfernt, genau zu modellieren und vorherzusagen, wann und wo sie auftreten werden. Diese Forschung ist von entscheidender Bedeutung“, sagte Kimberley R. Miner, Hauptautorin der Studie.

Heiner Kubny, PolarJournal

Link zur Studie: Miner, K.R., D’Andrilli, J., Mackelprang, R. et al. Emergent biogeochemical risks from Arctic permafrost degradation. Nat. Clim. Chang. 11, 809–819 (2021). https://doi.org/10.1038/s41558-021-01162-y

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