Wieviel Methan produzieren kleine arktische Seen? | Polarjournal
In der Arktis gibt es gar nicht so viele kleine Seen mit einer Größe von weniger als 1.000 Quadratmeter wie bislang angenommen. Daher wurden auch die Methanemissionen arktischer Feuchtgebiete bisher viel zu hoch eingeschätzt. Foto: Andrea Pokrzywinski / Wikimedia Commons

Hochauflösende Satellitenbilder ermöglichten eine genaue Bestandsaufnahme arktischer Seen und Feuchtgebiete. Entgegen der bisherigen Annahme gibt es viel weniger von ihnen und somit sind deren Methanemissionen deutlich geringer, wie ein Forschungsteam feststellte.

Die Zahl der kleinen, noch nicht kartierten Seen in der Arktis ist der Studie eines Forschungsteams der Brown University in Providence, Rhode Island, USA,  zufolge deutlich geringer als bisher angenommen. Die beiden Forscher nutzten neu verfügbare hochauflösende Satellitenaufnahmen, um die Fläche von Seen, die nicht größer sind als 1.000 Quadratmeter, zu bestimmen — ein entscheidender Faktor bei der Berechnung der Methanemissionen. In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters beschreiben sie, dass die kleinen Seen einen Anteil von nur 0.5 Prozent an der pan-arktischen Gesamtseenfläche haben. 

Folglich liegt der Beitrag der kleinen Seen zu den Methanemissionen mit nur knapp drei Prozent weit unter der bisherigen Annahme, die von rund 40 Prozent ausging. Bei früheren Berechnungen der Methanproduktion arktischer Seen und Feuchtgebiete verließ man sich auf Flächenschätzungen, die auf Satellitenbildern mit geringer Auflösung und statistischer Extrapolation basierten wobei der Flächenanteil der kleinen Seen mit knapp neun Prozent deutlich überschätzt wurde.

«Die Studie hat gezeigt, dass diese kleineren Seen auf die Fläche bezogen die größeren Methanemittenten sind, was bedeutet, dass sie, obwohl sie nur einen kleinen Teil der Landschaft einnehmen, einen unverhältnismäßig hohen Anteil an den Emissionen haben», sagte Ethan D. Kyzivat, der jetzt als Postdoc an der Harvard University forscht und die aktuelle Studie im Rahmen seiner Doktorarbeit an der Brown University leitete, in einer Pressemitteilung der Universität. «Bisher hatten wir kein gutes Bild davon, wie viel Fläche sie einnehmen, aber dieser neue hochauflösende Datensatz hat uns geholfen, diese Schätzungen endlich viel genauer zu machen.»

Methan spielt als Treibhausgas eine entscheidende Rolle im Klimageschehen, da es mindestens 25-fach wirksamer Wärme in der Atmosphäre hält als Kohlendioxid. In der Arktis — vor allem im Permafrost und in Seen und Feuchtgebieten — schlummert besonders viel von dem Gas, das mit zunehmender Erwärmung vermehrt in die Atmosphäre gelangt.

Die aquatische Vegetation in den Seen wurde bis jetzt kaum beachtet, kann der Studie zufolge aber hilfreich sein bei der Bestimmung der Methanemissionen. Foto: Eric Vance / EPA

Ursprünglich war das Ziel des Forschungsprojekts, versteckte Seen in der Arktis zu finden. Als die Forscher hochauflösende Luftbilddaten mit einer globalen Karte der Seen in der Arktis kombinierten, fiel ihnen auf, dass viele der großen und kleinen Seen immer noch doppelt als Feuchtgebiete gezählt werden. Die Schätzungen zu den Methanemissionen fielen in der Vergangenheit somit deutlich zu hoch aus. 

Die Studie hilft auch dabei, die Diskrepanz zwischen zwei verschiedenen methodischen Ansätzen zu schließen. Bei der «Bottom-up» – Methode werden die Methanemissionen auf der Grundlage von Karten der Erde modelliert, wie in der aktuellen Studie. Im Gegensatz dazu werden bei der «Top-down» – Methode, die Emissionen basierend auf atmosphärischen Messungen modelliert. Laut Laurence C. Smith, Professor für Umweltstudien und für Erd-, Umwelt- und Planetenwissenschaften an der Brown University und Co-Autor der Studie, gibt es seit mehr als zehn Jahren eine Diskrepanz zwischen den Ergebnissen. Dank der neuen Berechnungen schließt sich diese Lücke nun.

«Wir haben uns wahrscheinlich 15 bis 20 Jahre lang die Köpfe heiß geredet, aber das Ergebnis ist, dass die Satellitenauflösung jetzt so weit ist, dass die ‘Bottom-up’-Gemeinschaft einen viel besseren Blick darauf werfen kann, wie viel Methan tatsächlich emittiert wird», sagte Smith. «Wir können jetzt auch die kleinsten dieser Wasserkörper sehen, und sie sind nicht so reichlich vorhanden, wie wir angenommen hatten. Das Endergebnis all dessen wird die Bottom-up-Schätzungen reduzieren, so dass sie besser mit den Top-down-Schätzungen übereinstimmen. Es wird diese beiden Gemeinschaften vereinen.»

Die beiden Forscher sehen ihr Konzept bestätigt und planen, ihre Modellierungsmethode der Methanemissionen auf andere Teile der Erde zu übertragen.

«Der nächste Schritt ist eine globale Ausweitung», so Kyzivat.

Julia Hager, PolarJournal

Link zur Studie: Ethan D. Kyzivat, Laurence C. Smith. A Closer Look at the Effects of Lake Area, Aquatic Vegetation, and Double-Counted Wetlands on Pan-Arctic Lake Methane Emissions Estimates. Geophysical Research Letters, 2023 DOI: 10.1029/2023GL104825

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