See in Alaska für Klima-Experiment gedrittelt

9. August 2009, 12:12
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Forscher unterteilten Gewässer in Abschnitte mit unterschiedlich hohem Wasserstand, um Treibhausgas-Emissionen zu messen

San Diego - Je stärker die arktische Tundra auftaut, desto mehr Treibhausgase in Form von Kohlendioxid und Methan wird sie abgeben: Zu diesem Schluss kommen Forscher der San Diego State University in der Fachzeitschrift "Global Biogeochemical Cycles". Bisher weiß man, dass im Permafrostboden der Arktis gigantische Mengen von Kohlenstoff schlummern und im Falle der Freisetzung infolge der Erderwärmung diese per Rückkoppelung noch verstärken. Welche Prozesse dabei genau zu erwarten sind, weiß man jedoch noch kaum. Um dies genauer untersuchen zu können, führten Forscher im Norden Alaskas den bisher größten Feldversuch seiner Art durch - ein ganzer See musste dafür "gedrittelt" werden.

Hatte man bisher die Folgen des Wasserspiegel-Anstiegs für die Treibhausgas-Freisetzung stets bloß im Labor bei Bohrkernen oder in kleinen Feldstudien untersucht, so wählten die Forscher nun einen 1,2 Kilometer langen See als Testobjekt. Dieser befand sich in der North Slope-Region Alaskas, zehn Kilometer vor der Küstenstadt Barrow am Nordpolarmeer. Durch Plastikdeiche unterteilte man den See in drei Abschnitte, ehe das Wasser aus dem mittleren Teil in den nördlichen Teil gepumpt wurde, wodurch dort der Wasserspiegel stieg, der Mittelteil jedoch austrocknete. Den verbleibenden südlichen Teil beließ man zu Vergleichszwecken unberührt. Messinstrumente in Türmen über jedem Seeabschnitt lieferten Daten über die Freisetzung von Gasen wie Methan und CO2.

Experiment mit unerwartetem Ausgang

Die Forscher waren davon ausgegangen, dass ein höherer Wasserstand den Ausstoß reduzieren würde. Denn sowohl die Vegetation als auch aerobe Mikroorganismen im darunter liegenden Erdboden, die bei der Zersetzung von pflanzlicher Biomasse Treibhausgase abgeben, würden des Sauerstoffs und Lichts beraubt, was ihre Aktivität verringern und damit die Emissionen senken würde. Doch das Gegenteil war der Fall: Der Seeabschnitt mit dem gestiegenen Wasser gab erhöhte Emissionen ab, während der entwässerte Teil wie auch der Kontrollabschnitt unverändert viel Kohlenstoff absorbierten. Die Forscher erklären diese Beobachtung durch anaerobe Mikroorganismen im Boden, die unter überschwemmtem Land sogar besonders üppig gedeihen.

"Das ist ein Hinweis dafür, dass die hydrologischen Änderungen in der Arktis unerwartete Ergebnisse liefern werden. Sogar unter komplett anaeroben Bedingungen könnten riesige Mengen von Kohlenstoff aus dem Boden in die Atmosphäre freigesetzt werden", berichtet die Forschungsleiterin Donatella Zona. Zudem taute der Permafrost unter den überfluteten Zonen tiefer auf als unter dem entwässerten Abschnitt, was ebenfalls die Treibhausgas-Freisetzung steigern dürfte. Da durch ein tieferes Abtauen ältere Kohlenstoffe aus dem Boden freigesetzt werden, geht man davon aus, dass durch die globale Erwärmung in Zukunft älterer Kohlenstoff in die Atmosphäre dringen wird. (pte/red)

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