CarboPerm

In den permanent gefrorenen Böden der Arktis wurden über geologische Zeitskalen große Mengen an Pflanzenresten bzw. organischem Kohlenstoff angereichert. Sie entsprechen in etwa dem 2,5-fachen des in der globalen Vegetation gespeicherten Kohlenstoffs.

Unter der Leitung des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) in Potsdam und der Universität Hamburg befassen sich Arbeitsgruppen des AWI und verschiedener deutscher Universitäten (Potsdam, Hamburg, Köln), des GeoForschungsZentrums Potsdam, des Max-Planck-Institutes (Hamburg, Jena) und mehrerer russischer Partner mit der Dynamik von organischer Materie in nordsibirischen Permafrostböden.

In einer dreijährigen Laufzeit fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) das deutsch-russische Verbundprojekt “CARBOPERM - Kohlenstoff im Permafrost: Bildung, Umwandlung und Freisetzung”. Es dient dem besseren Verständnis des Wandels der Permafrostregionen in der sich erwärmenden Arktis. Im Mittelpunkt stehen zum einen die Auswirkungen und Rückkopplungen von klima- und umweltbedingten Änderungen auf die sensiblen arktischen Ökosysteme. Zum anderen wird die natürliche Produktion von Treibhausgasen in Tundralandschaften gemessen. Das Projekt kombiniert dabei die Rekonstruktion vorzeitlicher Bodenbildung mit der Beobachtung moderner bodenchemischer Prozesse sowie mit Modellrechnungen, die eine mögliche zukünftige Treibhausgasemission in Nordsibirien betrachtet.

Geländemessungen und Bodenproben werden im nordsibirischen Lenadelta, dem Kolyma-Tiefland und den Neusibirischen Inseln (Bol’shoy Lyakhovsky) gewonnen. Anhand von Permafrostkernen werden über die letzten 200.000 Jahre hinweg Produktion, Abbau und Zerfall von organischer Materie in den Tundraböden rekonstruiert. Dies schließt auch die Eem-Warmzeit (125.000 J.v.h.) ein, die vergleichbar ist mit den Umweltbedingungen, die für das Jahr 2100 in der Arktis prognostiziert werden. 

Zukünftig sollen verlässlichere Prognosen über die Entwicklung der Dauerfrostböden einschließlich des Beitrages zum globalen Kohlenstoffhaushalt möglich sein. Die Untersuchung des heutigen Kohlenstoffkreislaufs wird dabei mit detaillierten Rekonstruktionen der Kohlenstoffdynamik der Vergangenheit und über Modellrechnungen mit verschiedenen klimatischen Bedingungen kombiniert und simuliert.