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Saisonale Auftauschicht des Permafrosts wird global immer dicker
Permafrost taut nicht nur in der Arktis, sondern auch in Hochgebirgen und Teilen der Antarktis zunehmend tiefer auf. Eine globale Messauswertung zeigt, dass sich die saisonal auftauende Bodenschicht seit 2000 an vielen Standorten deutlich verdickt hat. Gleichzeitig können die dabei freigesetzten Treibhausgase die weitere Erderwärmung zusätzlich verstärken.
Washington (U.S.A.). Permafrost bleibt mindestens zwei Jahre in Folge gefroren und speichert große Mengen organischen Kohlenstoffs, während die sogenannte aktive Schicht im Sommer auftaut und im Winter wieder gefriert. Erwärmt sich der Untergrund, kann diese saisonal auftauende Schicht tiefer reichen und weitere Bodenbereiche für Mikroorganismen zugänglich machen, die organisches Material zu Kohlendioxid und Methan abbauen können.
Wie weit dieser Prozess bereits fortgeschritten ist, ließ sich bislang nur schwer global vergleichen. Messreihen sind räumlich ungleich verteilt, viele Standorte liegen in abgelegenen Regionen und die Reaktion des Bodens hängt stark von Eisgehalt, Vegetation, Niederschlag und lokalen Bedingungen ab.
Forscher der George Washington University (GW) um Prof. Dmitry A. Streletskiy haben nun Langzeitdaten von 156 Messstationen aus der Arktis, Antarktis und aus Hochgebirgen ausgewertet. Die Messreihen reichen von 2000 bis 2024 und erfassen die Dicke der aktiven Schicht über dem dauerhaft gefrorenen Untergrund an Standorten in Nordamerika, Europa, Asien, Südamerika und der Antarktis.
In der Nordhemisphäre nahm die Dicke dieser Schicht an 66,4 Prozent der ausgewerteten Standorte signifikant zu. In der Arktis traf dies auf rund 55 Prozent der Messstellen zu, in den europäischen Gebirgen und in hoch gelegenen Regionen Asiens auf mehr als 90 Prozent. Auch in der Antarktis zeigten 38 Prozent der untersuchten Standorte eine signifikante Zunahme, wobei die Veränderungen insgesamt in Gebirgsregionen besonders stark ausfielen.
„Einer der wichtigsten Indikatoren für den Klimawandel ist der Permafrost, weil er direkt auf steigende Temperaturen reagiert. Die Bedeutung dieser Studie liegt darin, dass wir nicht mehr nur einzelne Brennpunkte betrachten. Die gemeinsame Arbeit der beteiligten Messstandorte zeigt ein Muster, das Kontinente und Klimazonen überspannt und uns sagt, dass die weltweite Permafrostdegradation bereits in vollem Gange ist“, erklärt Prof. Dmitry A. Streletskiy.
Für die arktischen Tieflandgebiete ergaben die statistischen Analysen, dass vor allem zunehmende sommerliche Wärme die aktive Schicht vertieft, während steigende Niederschläge und besonders Regen zusätzlich beitrugen. Zugleich zeigen die Daten, dass lokale Eigenschaften wie Bodenaufbau, Vegetation und Eisgehalt einen großen Teil der Unterschiede zwischen einzelnen Messstellen erklären.
Die klimatische Bedeutung reicht über die reine Bodendegradation hinaus, denn in den nördlichen Permafrostregionen lagern nach Angaben der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) etwa 1,4 bis 1,6 Billionen Tonnen Kohlenstoff in Böden und Dauerfrost. Taut dieses Material auf, können Mikroorganismen einen Teil davon als Kohlendioxid und Methan freisetzen. Unter Einbeziehung von Waldbränden hat sich die arktische Tundra bereits von einer Kohlendioxidsenke zu einer Kohlendioxidquelle entwickelt und ist zugleich eine beständige Methanquelle.
Eine im September 2026 veröffentlichte Modellstudie schätzt, dass Emissionen aus tauendem Permafrost bis 2100 je nach Emissionspfad etwa 0,08 bis 0,24 Grad Celsius zusätzliche Erwärmung beitragen könnten. Zusammen mit Rückkopplungen aus Waldbränden, Feuchtgebieten und Binnengewässern steigt der modellierte Zusatz auf etwa 0,2 bis 0,4 Grad, wobei die Werte Projektionen mit beträchtlichen Unsicherheiten und keine direkte Messung zukünftiger Temperaturen sind.
„Wissenschaftler wie ich untersuchen seit Jahren verschiedene Aspekte dieser Systeme und warnen vor ihren Veränderungen. Wenn man aber all diese Teile zusammenführt, sind die Auswirkungen wirklich enorm