Waldbrände lösen eine arktische Untergangsschleife aus

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Hochlandnachrichten.

Brocken aus kohlenstoffreichem, gefrorenem Boden oder Permafrost liegen unter einem Großteil der arktischen Tundra. Diese ständig gefrorene Schicht bindet Kohlenstoff aus der Atmosphäre und speichert ihn manchmal für Zehntausende von Jahren unter dem sumpfigen Boden.

Der gefrorene Boden wird durch eine kühle, feuchte Decke aus Pflanzenstreu, Moos und Torf isoliert. Aber wenn diese Decke durch einen Waldbrand in der Tundra verbrannt wird, wird der Permafrost anfällig für das Auftauen. Und wenn Permafrost auftaut, wird der alte Kohlenstoff freigesetzt, den Mikroben im Boden dann in Methan umwandeln – ein starkes Treibhausgas, dessen Freisetzung zum Klimawandel und zur radikalen Umgestaltung der nördlichen Breiten auf der ganzen Welt beiträgt.

Letzten Monat veröffentlichte Studie in Umweltforschungsbriefe, eine wissenschaftliche Zeitschrift, stellte fest, dass Methan-Hotspots in der Tundra eher an Orten zu finden sind, an denen kürzlich Waldbrände brannten. Die Studie konzentrierte sich auf Alaskas größtes Flussdelta, den Yukon-Kuskokwim, ein Gebiet, in dem zuvor festgestellt wurde, dass es große Mengen Methan ausstößt.

Ein Team von Wissenschaftlern des NASA-Projekts ABoVE (Arctic-Boreal Vulnerability Experiment), das Umweltveränderungen in Alaska und Westkanada untersucht, war neugierig auf die Ursache dieser Methan-Hotspots, die 2017 mithilfe von Luftaufnahmen beobachtet wurden. So die Leitung der Studie Die Autorin Elizabeth Yoseph, damals Praktikantin, überlagerte Karten der Gebiete mit jüngster Brandaktivität.

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Ihr Team stellte fest, dass die Wahrscheinlichkeit, dass die Hotspots in Gebieten auftraten, in denen es in den letzten 50 Jahren zu Waldbränden kam, um fast 30 Prozent höher war als in Gebieten, in denen es keine Brände gab. Diese Wahrscheinlichkeit stieg auf fast 90 Prozent, wenn die Feuerränder Wasser berührten. Kürzlich verbrannte Feuchtgebiete mit besonders kohlenstoffreichem Boden wiesen den höchsten Anteil an Hot Spots auf. „Brände haben einen wichtigen Einfluss auf die steigenden Emissionen“, sagt Yoseph.

Die groß angelegten Ergebnisse, die fast 700 Quadratmeilen in Alaska abdecken, ergänzen Feldmessungen, sagt Merritt Turetsky, ein Ökologe an der University of Colorado in Boulder, der nicht an der Forschung beteiligt war. „Wir brauchen wirklich die Verbindung zwischen dem, was am Boden passiert, und dem, was wir auf Satellitenbildern erkennen können“, sagt sie. Die Luftaufnahmen helfen Wissenschaftlern, die ausgedehnte Tundra zu verstehen, wo die Feldforschung durch Straßennetze eingeschränkt wird, die sumpfiges Gelände meiden.

Die Auswirkungen des auftauenden Permafrosts breiten sich weit über den hohen Norden hinaus aus. Die Auswirkungen von Waldbränden auf gefrorenen Permafrost treiben eine Klima-Rückkopplungsschleife voran: Waldbrände setzen Methan frei, was den Klimawandel beschleunigt, was zu häufigeren Waldbränden führt – und sich wiederholt.

Tundrabrände sind immer noch relativ selten, könnten aber aufgrund der steigenden Temperaturen und der stärkeren Blitzaktivität zunehmen. Einige Prognosen deuten darauf hin, dass sich die Zahl der Waldbrände im Yukon-Kuskokwim-Delta bis zum Ende des Jahrhunderts vervierfachen könnte. Ohne hohe Bäume, auf denen die Flammen klettern können, neigen Tundrabrände dazu, langsam über den Boden zu kriechen, monatelang zu schwelen und manchmal sogar in den Untergrund zu gehen, um später wieder aufzutauchen.

Angesichts der Menge an Kohlenstoff, die unter dem arktischen Boden gefroren ist, sind die möglichen Folgen enorm. Der arktische Permafrost ist ein gigantisches Endlager, in dem schätzungsweise 1.700 Milliarden Tonnen Kohlenstoff gespeichert sind. Das ist mehr als das Fünfzigfache des gesamten Kohlenstoffs, der im Jahr 2019 als globale Emissionen aus fossilen Brennstoffen freigesetzt wurde.

„Wir alle müssen in diese großen episodischen Freisetzungen von Treibhausgasen investieren, wenn wir unsere Klimazukunft einigermaßen sicher machen wollen“, sagt Turetsky. Es gibt Hinweise darauf, dass sich Teile der Tundra von einer Kohlenstoffsenke in eine Kohlenstoff- (und Methan-)Quelle verwandeln. „Waldbrände helfen sicherlich nicht“, sagt sie. „Das ist eine große Sache. Es ist ein Wendepunkt.“