Eine 35 Meter hohe Steilwand aus Eis und gefrorenen Sedimenten, fotografiert auf der Insel Sobo Sise im Lena Delta, Sibirien.
Foto: Alfred-Wegener-Institut/Thomas Opel (CC-BY 4.0)

Wissenschaftler warnen davor, dass mit dem Auftauen des Permafrostbodens immer mehr Boden durch Wasser weggeschwemmt wird. Das Ausmaß der Erosion sei beängstigend, teilte das Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven mit. Allein an einem Kliff des Flusses Lena in Sibirien breche das Ufer jährlich um etwa 16 Meter ab. Dazu komme es seit den 1960er-Jahren verstärkt. Ein deutsch-russisches Forscherteam aus verschiedenen Instituten hatte für seine Untersuchungen nach eigenen Angaben Satellitenaufnahmen ausgewertet. Es veröffentlichte seine Studie im Fachmagazin Frontiers in Earth Science.

Wegen des Klimawandels taut der Permafrostboden langsam auf. Der ist normalerweise das ganze Jahr über bis in tiefe Schichten gefroren. Zu finden sind solche uralten Dauerfrostböden vor allem in Alaska, Kanada sowie im Osten und Norden Sibiriens. Darin sind große Mengen Kohlenstoff gebunden, die beim Auftauen in die Atmosphäre gelangen.

Am Beispiel eines Kliffs im Delta des Flusses Lena machte das deutsch-russische Wissenschaftlerteam nun deutlich, wie die Klimaerwärmung ganze Landschaften verändern kann. Mitte der 1960er-Jahre habe der Fluss dort noch auf einer Breite von etwa 1,7 Kilometern jährlich knapp fünf Meter Land abgetragen, berichten sie. Von 2015 bis 2018 seien es jedes Jahr schon fast 16 Meter gewesen. Insgesamt habe das Kliff von 1965 bis 2018 je nach Stelle zwischen 322 und 679 Meter verloren, stellten die Wissenschaftler fest.

Untersucht wurde das gut eineinhalb Kilometer lange und bis zu 27 Meter hohe Sobo-Sise-Yedoma-Kliff, an dem der Permafrostboden steil in einen Flussarm der Lena abfällt. Die Forscher untersuchten auch, wie viel Kohlenstoff und Stickstoff durch den Landverlust in jedem Jahr frei werden. Der Permafrostboden in der Region entstand vor rund 50.000 Jahren während der letzten Eiszeit und besteht zu 88 Prozent aus Eis. Ferner enthält er neben anderen Materialien vor allem Torf.  Dieser wiederum besteht aus halbzersetzten uralten Pflanzenmaterial, in welchem viel Kohlenstoff und Stickstoff gespeichert sind.

Die Experten des Alfred-Wegener-Instituts analysierten Bodenproben und berichten von ihren Ergebnisse im Internet auf der Seite des Instituts. „Es ist erstaunlich, dass die Sobo-Sise-Klippe so viel organisches Material enthält, obwohl sie zum großen Teil aus Eis besteht. Wir finden in einem Kubikmeter durchschnittlich rund 26 Kilogramm Kohlenstoff und zwei Kilogramm Stickstoff“, heißt es in dem Bericht. Somit seien allein zwischen 2015 und 2018 rund 15.000 Tonnen Kohlenstoff und immerhin etwa 1000 Tonnen Stickstoff in die Lena gestürzt und von ihr fortgetragen worden.

„Kohlenstoff und Stickstoff sind wichtige Nährstoffe für Mikroorganismen“, sagt der Leiter des Forschungsteams, Matthias Fuchs. „Durch die Erosion und das Abtauen des Permafrostes steht beides den Mikroorganismen wieder zur Verfügung.“ Und das könnte Folgen haben. Beim Abbau des Kohlenstoffs durch die Mikroben wird Kohlendioxid freigesetzt – genau wie bei der Atmung des Menschen. Der Abbau des Permafrostbodens trägt auf diesem Wege also zum Treibhauseffekt bei.

Ein ähnliches Phänomen ist der Mitteilung zufolge auch an den arktischen Küsten von Kanada und Alaska zu beobachten. Sie würden immer stärker durch Wellenschlag und Flussströmungen abgetragen, vor allem weil die warme Jahreszeit dort heute immer länger dauere.