Das Aufspüren einer Wühlmaus am Nordhang Alaskas erfordert Übung. Die offene Ebene lenkt den Blick nach oben, zu großartigen Dingen: der Horizontlinie, dem fernen Schimmer des Schnees in den Bergen. Der nächste Baum ist mehr als 50 Meilen entfernt. Die niedrigen Sträucher und Seggen bewegen sich im Wind. Es ist ein Ort, an dem ein 600 Pfund schwerer Moschusochse wie ein Hund aussehen kann.
In dieser Landschaft ist selbst eine sehr große Wühlmaus – die weniger als drei Unzen wiegt und nicht länger als neun Zoll ist – leicht zu übersehen. Aber Nick Patel weiß, worauf er achten muss. Letzten August lenkte Patel meine Aufmerksamkeit auf eine Vertiefung, die in das Moos eingegraben war, einen Pfad, der in einem vergilbten Büschel Riedgras verschwand. Wühlmäuse sind Gewohnheitstiere, die so oft über dieselbe Route huschen, dass sie Spuren – Landebahnen – in den Boden hinterlassen. Sobald Sie wissen, dass Sie nach ihnen suchen müssen, ist die Tundra von Wühlmauslaufbahnen durchzogen.
Patel ist Feldtechniker beim Team Vole, einer Gruppe von etwa 20 Forschern, die Alaskas Wühlmäuse und Lemminge untersuchen. Trotz ihrer Größe sind diese Kreaturen eine Macht in der Tundra. Karibus wandern. Das Gleiche gilt für die Gänse, Enten, Schwäne und Kanadakraniche, die jeden Sommer zu Hunderttausenden in den Norden kommen. Aber Wühlmäuse und Lemminge bleiben an Ort und Stelle. Im Gegensatz zu vielen arktischen Tieren halten sie keinen Winterschlaf. Und wie Team Vole feststellt, bedeutet dies, dass diese kleinen Säugetiere – die im gesamten zirkumpolaren Norden leben – das Ökosystem um sie herum grundlegend prägen. In ihren winzigen Pfoten liegt ein entscheidender Teil der Zukunft des Klimas: ob die Tundra der Welt dazu beitragen wird, Kohlenstoff aus der Atmosphäre zu entfernen oder stattdessen mehr auszustoßen.
Als Patel mir zeigte, wie man Wühlmäuse erkennt, konnte ich nicht umhin, Anzeichen ihrer Arbeit zu sehen. Eines Tages sah ich an der Toolik Lake Field Station, einem Wissenschaftszentrum 370 Meilen nördlich von Fairbanks, ein Paar von ihnen aus einem Büschel Graswedel auftauchen. Sie hielten inne und standen auf, ihre zart gefingerten Pfoten hingen über ihren kräftigen Bäuchen. „Diese beiden sind immer zusammen“, sagte mir Audrey Fatone, eine Außendiensttechnikerin beim Team Vole. „Obwohl wir sie nicht genau unterscheiden können.“
Fatone und Patel überprüften ein Experiment. Auf einem sanften Hügel in der Nähe des Toolik-Sees stehen drei unauffällige, hüfthohe Maschendrahtställe. Ein Gehege schließt alle Wühlmäuse aus. Im zweiten Gebiet gab es früher eine große Wühlmauspopulation, jetzt sind es nur noch wenige. Der dritte – bei dem das Duo jetzt durch Gräser, Moose, verkümmerte Blaubeersträucher und Dutzende anderer Pflanzen, aus denen die Tundra besteht, raste – war mit einer exorbitanten Anzahl von Wühlmäusen bestückt, die mit Lebendfallen an den umliegenden Hängen gefangen wurden.
Die Gehege versuchen, in 20-Meter-Quadraten eine merkwürdige Tatsache über kleine arktische Säugetiere nachzuahmen: Ihre Populationen verändern sich im Laufe der Zeit dramatisch. Sowohl Lemminge als auch Wühlmäuse pulsieren und stürzen in drei- bis fünfjährigen Zyklen ab. In Utqiaġvik, einer Gemeinde 250 Meilen nordwestlich des Toolik-Sees, erinnern sich die Ältesten von Iñupiat an die Jahre, in denen es so viele Lemminge gab, dass die Menschen es vermeiden mussten, auf sie zu treten. In anderen Jahren sieht Team Vole kaum ein einziges Tier.
Der Gehege mit der Vielzahl an Wühlmäusen simuliert ein Boomjahr. Schon auf den ersten Blick verwandelte sich die Tundra im Inneren des Geheges: Die Seggen wurden beschnitten, das Moos zertrampelt, die Blaubeeren angeknabbert. Hier und da haben die Wühlmäuse entlang ihrer Landebahnen sechs bis zwanzig Zentimeter hohe Riedgrasschnitte aufgehäuft; Die kegelförmigen Haufen bieten Nahrung und Schutz im Winter. Eine Landebahn endet in einer Sackgasse in einem zertrampelten Oval, in dessen Mitte sich Wühlmauskot angehäuft hat. Der Gesamteffekt ist eine Art marode Kohärenz. Schauen Sie genau hin, und plötzlich erscheint die Tundra gebaut. Und das nicht nur im Kleinen: Skandinavische Forscher haben in Satellitenbildern die Veränderung der Landschaft durch arktische Säugetiere verfolgt.
All diese Konstruktionen verändern die Art und Weise, wie Nährstoffe durch das Ökosystem zirkulieren, was das Verhältnis der Tundra zum Kohlenstoff verändert. Wühlmäuse schneiden Pflanzen, wenn sie grün und nährstoffreich sind, sodass ihre Heuhaufen voller Stickstoff und Phosphor sind, die die Pflanzen sonst am Ende der Vegetationsperiode in ihre Wurzeln aufnehmen würden. Heuhaufen und Latrinen sind im Grunde winzige Düngerdepots. In Boomjahren reichern sie den Boden mit Nährstoffen an, sodass Mikroben gedeihen können. Während die Mikroben verdauen, veratmen sie den in toten Blättern und Stängeln gespeicherten Kohlenstoff in die Atmosphäre. Ein reduziertes Pflanzendach bedeutet, dass weniger Blätter vorhanden sind, um atmosphärischen Kohlenstoff durch Photosynthese in Gewebe umzuwandeln. Es könnte die Zersetzung weiter beschleunigen, indem es den Böden einen Sonnenstrahl gibt. Insgesamt glaubt Team Vole, dass ein Jahr mit hohem Wühlmausbefall dazu führen könnte, dass die Tundra Kohlenstoff ausatmet.
Dann bricht die Bevölkerung zusammen. Pflanzen werden nicht mehr von Nagetierzähnen beschnitten und wachsen auf Böden nach, die noch mit Stickstoff und Phosphor angereichert sind. Jeder Grashalm und jedes Blatt bindet Kohlenstoff aus der Atmosphäre im Gewebe. Die Zersetzung verlangsamt sich. Jetzt, sagten mir die Forscher vom Team Vole, könnte die Tundra anfangen zu atmen In Kohlenstoff.
Vor unserer aktuellen Ära der schnellen Erwärmung haben Wühlmaus-Booms und -Pausen dazu beigetragen, die Tundra insgesamt zu einer Kohlenstoffsenke zu machen, erzählte mir Austin Roy, der während seines Doktorandenstudiums an der University of Texas in El Paso mit dem Team Vole zusammenarbeitete. Das liegt zum Teil daran, dass die Pflanzen in Boomjahren in den Boomjahren gedeihen und die arktische Kälte verhindert, dass neue Blätter und Gräser verfaulen, wenn sie im Herbst absterben. Stattdessen werden sie Teil des Permafrosts: einer Schicht aus Eis, Schlamm und Pflanzenmaterial, die am Nordhang mehr als 1.000 Fuß tief sein kann.
Ökosysteme, die mehr Kohlenstoff speichern, als sie freisetzen, sind in unserer Zeit des rasanten CO2-Anstiegs in der Atmosphäre wertvoll2 Ebenen. Sie sind die einzige Art der Kohlenstoffabscheidung, die sich nachweislich bewährt hat. Aber der Klimawandel verändert bereits die Art und Weise, wie Pflanzen in der Tundra wachsen, und „er hat diese indirekten Auswirkungen auf Tiergemeinschaften“, sagte mir die Team-Wühlmaus-Biologin Rebecca Rowe. Einer dieser Effekte: Wenn die Temperaturen steigen, könnten die Populationen kleiner Säugetiere zwar boomen, aber nicht völlig zusammenbrechen, sagte sie.
Was diese Veränderungen in Kleinsäugetierpopulationen verursacht – und ob sie überall auf die gleiche Weise passieren – wird „definitiv heftig diskutiert“, sagte Rowe. Aber die Forschung von Team Vole bietet einige frühe Hinweise auf die Folgen von Populationen, die nicht zurückgehen. Der ständige Wühlmausdruck könnte die Pflanzenpopulationen, die sich im Zuge der Klimaerwärmung bereits neu bilden, noch weiter stören. Heuhaufen und Landebahnen würden den mikrobiellen Stoffwechsel ankurbeln. Alles in allem, sagte mir Roy, könnte eine konstant große Wühlmauspopulation das Potenzial der Tundra erhöhen, zu einer Kohlenstoffquelle und nicht zu einer Senke zu werden.
Ob die Wühlmäuse auf einen endlosen Boom zusteuern – und wie groß dieser Boom sein könnte –, bleibt eine offene Frage. Dies gilt auch für die genauen Auswirkungen eines solchen Booms.
„Wenn wir die natürliche Welt studieren, lautet die Antwort so oft es kommt darauf an„, erzählte mir Jennie McLaren, Ökologin beim Team Vole. Ob Wühlmäuse eine Tundra schaffen, die Kohlenstoff freisetzt oder bindet, hängt vom Niederschlag ab – zu wenig, um Pflanzen zu unterstützen, oder zu viel? – und von der Schneehöhe, die Wühlmäuse im Winter vor Füchsen und Raubvögeln schützt. Es hängt vom Klimawandel ab, der möglicherweise neue Raubtiere nach Norden bringt oder diejenigen tötet, die derzeit Wühlmäuse und Lemminge jagen. Es hängt sogar von Waldbränden ab: Wühlmauspopulationen boomen auf kürzlich verbranntem Land, und ihre Bildung könnte die Rückkehr von Pflanzen behindern, die dicht genug sind, um den Permafrost – und seine Tonnen an Kohlenstoff – auf Eis zu halten.
Auch der Mensch ist eine Variable in der Kohlenstoffgleichung. Das Ausmaß, in dem die globalen Emissionen sinken oder steigen, hängt von der menschlichen Politik ab, von dem, was wir aufbauen wollen. Besonders deutlich wird das in Alaska. Die Toolik Lake Field Station liegt bei Meile 284 am Dalton Highway und wurde in den 1970er Jahren für den Bau und die Wartung der Trans-Alaska-Pipeline gebaut. Auf der kurzen Fahrt zwischen den Wühlmausgehegen und dem Toolik-See können Sie sehen, wie sich die Pipeline wie ein silbernes Springseil über die üppigen Hügel windet. Westlich der Wühlmausställe am Toolik Lake, im National Petroleum Reserve, könnte eine Reihe neuer Bohrlöcher, die 2023 von der Biden-Regierung genehmigt wurden, nach ihrer Fertigstellung in den nächsten drei Jahrzehnten rund 600 Millionen Barrel Rohöl fördern. Durch die Verbrennung dieses Öls gelangt mehr Kohlenstoff in die Atmosphäre – was zu einer Erwärmung führt, die, teilweise aufgrund der Wühlmäuse, die Tundra zu einer Kohlenstoffquelle machen könnte.
In der Vergangenheit haben sich Klimamodellierer darauf konzentriert, wie menschliche Projekte mit den offensichtlichsten Komponenten des Kohlenstoffkreislaufs interagieren: Ozeane, Wälder, Meereis, Atmosphäre und alle großen Teile der globalen Landschaft. Mit zunehmender Rechenleistung haben Modelle in letzter Zeit damit begonnen, Variablen wie den Unterschied zwischen dem Pflanzenwachstum in der Tundra und den Tropen zu berücksichtigen. Und doch, ähnlich wie ich, bevor ich zu sehen lernte, wie Wühlmausspuren die Tundra formen, neigen Forscher immer noch dazu, die Rolle von Pflanzenfressern im Kohlenstoffkreislauf zu übersehen. „Kleine Säugetiere sind wichtig. Sie schlagen über ihr Gewicht hinaus“, sagte McLaren. Das bedeutet, dass Standard-Klimamodelle, von denen viele nicht berücksichtigen, wie Tiere die Welt um sie herum verändern, das Ausmaß und die Folgen von Ökosystemveränderungen unterschätzen.
Um Tiere in die Gleichung einzubeziehen, muss man im Detail wissen, was die verschiedenen Arten tun – selbst die winzigen, die sich im Gras verirren. Team Vole kann möglicherweise noch nicht definitiv sagen, welche Art von Tundra-Wühlmäusen sich in den kommenden Jahrzehnten bilden werden. Klar ist jedoch, dass das Fressen und Herumtollen der Wühlmäuse eine Konsequenz ist und Teil der Gestaltung unserer Zukunft ist. Obwohl Menschen das Land und die Atmosphäre verändern, verändern selbst zwei Unzen schwere Tiere die Welt um uns herum, wenn sie zu unserer Heimat werden.