Permafrost, wenn die Erde anfängt zu schmelzen.

Als Permafrostböden werden Teile der Erdoberfläche bezeichnet, die dauerhaft (mind. 2 Jahre am Stück) gefroren sind.
Sie machen fast 17 % der Erdoberfläche aus und dienen als zuverlässige Indikatoren für den Klimawandel. Der Großteil des Permafrosts befindet sich in der nördlichen Hemisphäre, dort macht er ca. 25 % der Böden aus. Er besteht aus Steinen, Erde, Sedimenten (mineralische Ablagerungen), und abgestorbener Biomasse, welche durch das Eis zusammengehalten werden.

Durch diese einzigartige Struktur sind Permafrostböden sehr anfällig für Temperaturschwankungen. Gerade deshalb können klimatische Veränderungen dort besonders gut gemessen werden.
Eigentlich ist es ganz normal, dass die obere Schicht des Permafrostbodens im Sommer auftaut und im Winter wieder zu friert. Nur so können Pflanzen und Tiere dort überleben. Durch den menschengemachten Klimawandel vergrößern sich diese Tau-Perioden jedoch zunehmend und bringen diese Ökosysteme aus dem Gleichgewicht.

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Forscher*innen schätzen, dass weltweit ca. 1500 Gigatonnen Kohlenstoff in Permafrostböden gespeichert sind. Das ist das Doppelte von dem, was aktuell an Kohlenstoff in unserer Atmosphäre unterwegs ist. Würde all dieser Kohlenstoff bei einer kompletten Schmelze der Permafrostböden also in unserer Atmosphäre übergehen, hätte das gravierende Folgen. Neben Kohlenstoff ist nämlich auch Methan ein großes Problem. Durch die längeren Tau-Perioden haben Mikroorganismen im Boden mehr Zeit, aktiv zu sein und fördern so die Methan-Produktion. Doch dies sind nicht die einzigen Gefahren. Es können schon viel früher konkrete Probleme für Menschen entstehen.  

Viele Häuser, Fabriken, Straßen oder Pipelines sind auf Permafrostböden gebaut und wären durch den Verlust des Bodenfrosts stark einsturzgefährdet.
In Sibirien sind besonders Flughäfen gefährdet. Durch das Auftauen des Permafrosts entstehen Schmelzlöcher, die zum Absacken des Bodens und somit der Landebahn führen. Auch in Öl-Pipelines könnten Lecks entstehen und so Hunderttausende Liter Erdöl in die Landschaft laufen. Durch Erdrutsche bilden sich sogenannte Thermokarsts.
Dies sind Bodenabsenkungen, die sich über die Zeit mit Wasser füllen. Satellitendaten zeigen, dass sich in der sibirischen Permafrost-Zone die von Seen eingenommene Fläche in den letzten 30 Jahren um 12 % vergrößert hat.

An Stellen, wo der Permafrost komplett getaut ist, kann es jedoch auch passieren, dass ganze Flüsse oder Seen versickern.
Dies hat zur Folge, dass dort neue Pflanzengemeinschaften entstehen und die Vegetationsgrenze dauerhaft nach Norden verschieben.

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Dies klingt erst mal nach einer guten Sache. Mehr Pflanzen bedeuten mehr Biomasse und so mehr Möglichkeiten, Kohlenstoff aus der Atmosphäre zu fixieren. Dabei darf eine Sache jedoch nicht vergessen werden. Die polaren Eiskappen sind für die Erde und uns lebensnotwendig. Zwar filtert das Eis der Arktis kein CO² aus der Luft, jedoch bilden die großen weißen Flächen eine Art Spiegel, die viel von der Sonnenstrahlung reflektierten. Dieser Effekt wird Albedo genannt und ist essenziell für das klimatische Gleichgewicht unserer Erde. Im Vergleich zur globalen Durchschnittstemperatur ist die mittlere Lufttemperatur der Arktis in den letzten Jahrzehnten um fast das Doppelte gestiegen.

Doch nicht nur in den Polarregionen ist das Schmelzen des Permafrosts ein Problem. Auch die Hochgebirge der mittleren Breiten sind davon betroffen. Durch die weicheren Böden steigt die Gefahr von Felsrutschen stark an.

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Durch internationale Zusammenarbeit verschiedener Forschungsteams konnte eine Langzeitmessung über 10 Jahre durchgeführt werden. Im Zeitraum von 2007 bis 2016 wurden Messungen an Löchern in der Arktis, der Antarktis und Hochgebirgen der ganzen Welt durchgeführt. Die Daten wurden in mehr als 10 Metern Tiefe erhoben, sodass der Einfluss saisonaler Temperaturschwankungen ausgeschlossen werden konnte.
Dabei konnte eine durchschnittliche globale Erwärmung von 0,3 Grad Celsius festgestellt werden.  
In Einzelfällen gab es Temperaturanstiege von bis zu 1 Grad Celsius.

Quellen:

Der direkte Draht in den arktischen Permafrost. (n.d.). Retrieved January 16, 2021, from https://www.awi.de/im-fokus/permafrost/direkter-draht-in-den-permafrost.html

Global Terrestrial Network for Permafrost (GTN-P) - Home. (n.d.). Retrieved January 16, 2021, from https://gtnp.arcticportal.org/

Permafrost. (n.d.). Retrieved January 16, 2021, from https://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Permafrost

Permafrostböden. (n.d.). Retrieved January 16, 2021, from https://www.lpb-bw.de/permafrostboden

Rivkina E;Laurinavichius K;McGrath J;Tiedje J;Shcherbakova V;Gilichinsky D;. (n.d.). Microbial life in permafrost. Retrieved January 16, 2021, from https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15806703/

Schwammborn, D. (n.d.). Zusammenhang zwischen Klimawandel und Permafrost. Retrieved January 16, 2021, from https://www.eskp.de/klimawandel/zusammenhang-zwischen-klimawandel-und-permafrost-93591/

So schnell erwärmen sich die Dauerfrostböden der Welt. (n.d.). Retrieved January 16, 2021, from https://www.awi.de/ueber-uns/service/presse/presse-detailansicht/so-schnell-erwaermen-sich-die-dauerfrostboeden-der-welt.htm