UV-Strahlung setzt noch mehr CO2 aus Permafrostböden frei
CO2 entsteht viel rasanter als bislang gedacht, sobald die arktischen Böden beginnen zu tauen. Dies fanden nun Forscher der University of Michigan heraus, als sie die Auswirkungen von Sonnenlicht auf die Permafrostböden untersuchten.
Der im Permafrost gespeicherte Kohlenstoff wandelt sich beim Auftauen in CO2 - dies war bisher bekannt. Doch nun steht fest: Allein der Kontakt zu Sonnenlicht steigert die Umsetzung zu CO2 durch bakterielle Abbauprozesse um 40 Prozent mehr, als wenn der gleiche Prozess im Dunkeln ablaufen würde. „Bis jetzt wussten wir nicht wirklich, wie reaktionsfreudig die seit Jahrtausenden im Boden gebunden Kohlenstoffreserven sein würden – ob sie schnell in Treibhausgase umgewandelt würden oder nicht“, so George Kling, der Leiter der Forschungsgruppe.
„Was wir jetzt sagen können ist, dass ungeachtet wie schnell das Auftauen des arktischen Permafrostes auftritt, die Umwandlung des Kohlenstoffs zu CO2 und sein Ausstoß in die Atmosphäre viel schneller sein wird, als wir ursprünglich dachten. Das bedeutet, dass im Permafrost gebundener Kohlenstoff ein bedeutsamer Faktor ist, um zu bestimmen wie schnell sich die Erde erwärmt,“ so der Forscher.
- Foto: Flickr/The MBL Science Journalism Program
Die Rolle des Thermokarstes
Das unerwartete Ergebnis der Studie ist, dass der im Boden gebundene Kohlenstoff nicht direkt in den Böden taut und abgebaut wird. Möglich macht dies erst die Wirkung des Thermokarstes.
Thermokarst entsteht, wenn das im Permafrostboden enthaltene Grundeis schmilzt. Durch den Volumenverlust bricht die Bodenoberfläche ein. Es entstehen Senken oder Löcher, wenn das Relief geneigt ist, auch Erdrutsche.
Diese Prozesse lockern den Boden auf und setzen den darin gebundene Kohlenstoff dem Sonnenlicht aus.
Sonnenlicht, besonders der darin enthaltene Anteil an UV-Strahlung, ist dann in der Lage, den organischen Kohlenstoff des Bodens direkt in CO2 umzuwandeln. Noch dazu kann das Sonnenlicht den Kohlenstoff durch chemische Prozesse so modifizieren, dass er den Bodenmikroben „besser schmeckt“. Nehmen diese dann den Kohlenstoff auf, atmen sie ihn als CO2 aus.
Ob das auf den Boden treffende UV-Licht die Umsetzungsrate von Kohlenstoff zu CO2 vergrößert oder vermindert, war bisher noch nicht erforscht. Klings Studie liefert nun den lang ersehnten Beweis: Bakterien veratmen mehr Kohlenstoff unter dem Einfluss von Sonnenlicht.
„Wir wissen, dass es in einer wärmeren Welt mehr dieser Thermokarst-Erscheinungen geben wird und dass das dazu führen wird, dass mehr von diesem seit langer Zeit im Permafrostboden gespeichertem Kohlenstoff an die Oberfläche gelangen wird. Während wir nicht sagen können, wie schnell die Freisetzung des arktischen Kohlenstoffes Auswirkungen auf den globalen Kohlenstoffkreislauf haben wird und damit die Klimaerwärmung beschleunigt wird, wissen wir nun aber, dass es schneller passieren wird, wenn er dem Licht ausgesetzt ist.“
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