Permafrostküsten machen etwa ein Drittel der gesamten Küstenlinie der Erde aus. Infolge des beschleunigten Klimawandels tauen weitläufige Küstenabschnitte auf und erodieren in den Arktischen Ozean. Eine neue Studie, die in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht wurde, zeigt nun, dass entlang dieser erodierenden Permafrostküsten in der Arktis große Mengen an Kohlendioxid entstehen könnten.
"Bei Kohlenstoffbudgets und Klimasimulationen wurde die Küstenerosion bisher nicht berücksichtigt, obwohl sie eine erhebliche Quelle für Kohlendioxid sein könnte", sagt George Tanski von der Vrije Universiteit Amsterdam, Hauptautor der Studie. "Unsere Untersuchungen haben ergeben, dass die Erosion der Permafrostküsten zu einer raschen Freisetzung erheblicher Mengen an CO2 führen kann, welche mit verstärkter Erosion, zunehmenden Temperaturen, abnehmendem Meereis und stärkeren Stürmen an den Küsten der Arktis sich noch beschleunigen könnte."
Die Studie wurde während Tanskis Zeit am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und am Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ mit weiteren Koautoren von AWI, GFZ und den Universitäten Hamburg und Potsdam im Rahmen des vom AWI koordinierten Nunataryuk-Forschungsprojekts durchgeführt. Ziel des Projekts ist es, das Auftauen des Permafrostes zu untersuchen, die Auswirkungen auf indigene Gemeinschaften und andere Bevölkerungsgruppen zu verstehen und Strategien zur Eindämmung und Anpassung zu entwickeln
Simulation der Erosionsfolgen im Labor
Für die neue Studie simulierten die Forscher die Folgen der Erosion in einem Laborexperiment. Um herauszufinden, wie viel Kohlenstoff an erodierenden arktischen Permafrostküsten in die Atmosphäre abgegeben wird, sammelten sie zunächst Permafrostproben auf Qikiqtaruk (auch bekannt als Herschel Island) und Meerwasser vor der Nordküste des Yukon im Nordwesten Kanadas. Sie mischten Permafrost- und Meerwasserproben und maßen dann die Treibhausgase, die im Laufe von vier Monaten, der durchschnittlichen Dauer der meereisfreien Saison in der Arktis, austraten.
Die Forschenden fanden heraus, dass CO2 beim Auftauen des Permafrostes im Meerwasser ebenso schnell freigesetzt wurde wie beim Auftauen des Permafrostes an Land. Frühere Untersuchungen hatten gezeigt, dass das Auftauen des Permafrostes an Land zu erheblichen Freisetzungen von Treibhausgasen führt. Diese neue Forschung zeigt nun, dass erodierende Permafrostküsten und küstennahe Gewässer ebenfalls eine potenziell beachtliche Quelle für CO2-Emissionen sind. Das stellt die Emissionsbudgets in Frage, die die Küstenzone bisher hauptsächlich als Durchgangspunkt für Kohlenstoff vom Land zum Meer ausgemacht hatten, wobei ein möglicher Kohlenstofftransport in die Atmosphäre vernachlässigt wurde.
Originalstudie: Tanski, G., Wagner, D., Knoblauch, C. et al., 2019. Rapid CO2 Release From Eroding Permafrost in Seawater. Geophysical Research Letters. DOI: 10.1029/2019GL084303