Das musst du wissen

  • Bis im Jahr 2100 werden, so Prognosen, die Hälfte der Permafrostböden aufgetaut sein.
  • Dadurch wird CO2 in die Atmosphäre abgegeben. Das beschleunigt den Klimawandel.
  • Mit der grossflächigen Ansiedelung von Herden aus Pflanzenfressern könnten 80 Prozent der Böden erhalten bleiben.

Der arktische Permafrostboden taut. Dadurch könnten grosse Mengen CO2 zusätzlich frei werden und den Klimawandel beschleunigen. In Russland wurden versuchsweise Herden von Pferden, Bisons und Rentieren angesiedelt, um diesem Effekt entgegenzuwirken. Eine im Fachjournal Nature Scientific Reports veröffentlichte Studie der Universität Hamburg zeigt jetzt erstmals, dass diese Methode den Verlust von Permafrostboden tatsächlich deutlich verlangsamen könnte.

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Science-Check ✓

Studie: Protection of Permafrost Soils from Thawing by Increasing Herbivore DensityKommentarDies ist ein Kommentar der Autorin / des AutorsDie Studie geht nicht auf unterschiedliche Böden oder Vegetation ein, sondern geht in der Modellierung von einem Standard aus. Die Studie dient dazu, zu zeigen, dass die Herdenhaltung einen positiven Effekt auf die Permafrostböden haben. Die Berechnungen sind aber mit Vorsicht zu geniessen und müssen durch weitere Studien bestätigt werden. Auch die biologische Machbarkeit wurde nicht geprüft. Das soll nun in einem zweiten Schritt geschehen.Mehr Infos zu dieser Studie...

Pflanzenfresser treten Schnee platt

Vorbild ist der Pleistozän-Park in Cherskii im Nordosten Russlands. Hier siedelten die Wissenschaftler Sergey und Nikita Zimov vor mehr als 20 Jahren Herden von Bisons, Rentieren und Pferden an und untersuchen bis heute die Effekte auf den Boden. Normalerweise sind in der arktischen Zone heute nur Rentiere wild anzutreffen – und das auch nur sehr selten. Der Park ist seit 1996 umzäunt und befindet sich in Russlands fernem Osten, entlang des Kolyma-Tieflandes. Der Park ist 2000 Hektar gross. Das wäre etwa die Fläche der Stadt Zug. Im Park leben ein Dutzend Steppenbisons, Kühe, Elche, wenige Yaks und Moschusochsen, Rentiere, Schafe und sibirische Yakuten-Ponys. Alles in allem etwa hundert Tiere. Die eigentliche Vision der Forscher ist, dann, wenn es die Wissenschaft erlauben wird, hier wieder Mammuts anzusiedeln. Ein mutiger Plan, dessen Umsetzung aber fraglich ist.

Im Winter hat der Permafrostboden hier etwa minus 10 Grad Celsius, die Luft ist mit Temperaturen bis zu minus 40 Grad deutlich kühler. Reichlich Schneefall sorgt für eine dichte Schneedecke, die den Boden von der kalten Luft isoliert. Wird die Schneeschicht verdichtet, indem sie von den grasenden Tieren umgewälzt und platt getreten wird, verringert sich ihre Isolationswirkung deutlich und der Permafrost friert stärker durch. «Diese Art von natürlicher Manipulation in Ökosystemen, die für das Klimasystem eine wichtige Rolle spielen, ist bisher noch viel zu wenig erforscht – birgt aber ein enormes Potenzial», sagt Christian Beer, Professor vom Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit der Universität Hamburg.

Die Forschenden zogen Messdaten zur Schneedichte aus Nordschweden bei. Im Pleistozän-Park wurde die Bodentemperatur kontinuierlich gemessen. Die langjährigen Untersuchungen aus Russland zeigen, dass 100 Tiere auf einem Quadratkilometer die Schneehöhe im Mittel auf die Hälfte reduzieren. Christian Beer und seine Kollegen wollten nun wissen, welchen Effekt dies auf den gesamten arktischen Permafrostboden haben könnte. Würden die Tiere theoretisch auch eine sehr starke Erwärmung der Atmosphäre abfedern und ein Tauen des Permafrostbodens aufhalten können?

Auch weniger Tiere kühlen den Boden signifikant

Beer nutzte für seine Studie ein spezielles Klimamodell, das solche Temperaturprozesse an der Landoberfläche über das ganze Jahr für die Zukunft simulieren kann. Die Ergebnisse zeigen: Bei ungebremsten Emissionen würde sich der Permafrostboden demnach bis zum Jahr 2100 durchschnittlich um 3,8 Grad Celsius erwärmen und zur Hälfte tauen. Mit Tierherden würde sich der Boden hingegen nur um 2,1 Grad erwärmen. Dies entspricht 44 Prozent weniger Erwärmung, was reichen würde, um 80 Prozent des heutigen Permafrosts zu erhalten, wie das Modell zeigt.

Steppenbisons im SchneePleistocene Park

Durch ihr Gewicht würden Pflanzenfresser wie Bisons den Boden plattdrücken. Dadurch bliebe er kühler.

«Es ist zwar utopisch, auf sämtlichen Permafrostböden des Nordens Wildherden anzusiedeln», sagt Erdsystemwissenschaftler Beer. «Doch unsere Ergebnisse zeigen, dass auch weniger Tiere schon einen kühlenden Effekt hätten. Dies ist eine interessante Methode, den Verlust dauerhaft gefrorener Böden und damit den Abbau der darin enthaltenen riesigen Kohlenstofflager zu verlangsamen.»

Beer und sein Team haben auch über mögliche Nebenwirkungen nachgedacht. Zum Beispiel zerstören die Tiere im Sommer die kühlende Moosschicht am Boden, was ihn zusätzlich erwärmt. Dies wurde ebenfalls in die Berechnungen miteinbezogen, der Schneeeffekt im Winter ist jedoch um ein Vielfaches höher.
Die Studie zeigt: Die Wiederansiedelung von grossen Pflanzenfressern im Grasland der Arktis könnte den Permafrost retten. Mit oder ohne Mammuts.

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