Pleistozän-Park: Wie Wildpferde und Kamele das Auftauen des Permafrosts bremsen

Im Pleistozän-Park in Sibirien sollen große Pflanzenfresser einen Beitrag zum Klimaschutz leisten und das Tauen des Permafrosts aufhalten. 

Sie sind wahre Klimaretter: Wildpferde können dabei helfen, das Auftauen des Permafrosts in Sibirien aufzuhalten. 
Sie sind wahre Klimaretter: Wildpferde können dabei helfen, das Auftauen des Permafrosts in Sibirien aufzuhalten. Nikita Zimov

Berlin-Es fehlen eigentlich nur noch die Mammuts. Gut, vielleicht auch noch ein paar Wollnashörner und Höhlenlöwen. Mit solchen längst ausgestorbenen Arten kann der Pleistozän-Park in der Nähe des Ortes Tscherski im Nordosten Sibiriens natürlich nicht dienen. Doch die Betreiber sind optimistisch: Auch mit heute noch lebenden Tierarten hoffen sie, die Landschaft der letzten Eiszeit wieder zum Leben erwecken zu können. Herden von Bisons und Pferden, Rentieren und anderen großen Pflanzenfressern sollen die heutige Tundra wieder in ein weites Grasland verwandeln, wie es vor Jahrtausenden typisch war.

Im Pleistozän, das vor knapp 2,6 Millionen Jahren begann und vor etwa 11.700 Jahren zu Ende ging, erstreckte sich diese „Mammut-Steppe“ über große Teile der Nordhalbkugel. Sie war eine Art Serengeti des Nordens, deren Tierreichtum sich durchaus mit heutigen afrikanischen Savannen messen konnte. Dann aber trat vor mehr als 10.000 Jahren der Mensch auf den Plan – ausgerüstet mit gefährlichen Waffen und einem kaum stillbaren Appetit auf Fleisch.

Ein Beitrag zum Klimaschutz

Dieser mächtige Gegner dürfte zusammen mit den klimatischen Veränderungen jener Zeit dazu beigetragen haben, dass die großen Tierarten immer seltener wurden und etliche ganz ausstarben. Ohne ihre knabbernden Mäuler und trampelnden Hufe aber machten sich langsam wachsende Pflanzen breit und verdrängten Gras und Kräuter. So entstand die heute typische Tundra mit ihren Flechten, Moosen und struppigen Zwergsträuchern.

Nikita Zimov, Leiter des Pleistozän-Parks in Sibirien, mit den Baktrischen Kamelen. 
Nikita Zimov, Leiter des Pleistozän-Parks in Sibirien, mit den Baktrischen Kamelen. Nikita Zimov

Genau diese Entwicklung wollen die Initiatoren des Pleistozän-Parks mithilfe ihrer vierbeinigen Mitstreiter rückgängig machen. Dabei geht es Sergej Zimov und seinem Sohn Nikita allerdings nicht nur um die Renaissance eines verschwundenen Ökosystems. Die beiden Arktis-Experten von der Russischen Akademie der Wissenschaften hoffen auch, dass die Tiere den gefrorenen Boden unter ihren Hufen vor dem Auftauen bewahren und so einen Beitrag zum Klimaschutz leisten können.

Denn Tscherski liegt in den sogenannten Permafrost-Regionen, in denen das Erdreich im Sommer nur an der Oberfläche auftaut. Noch umfasst dieser Bereich etwa ein Viertel aller Landflächen auf der Nordhalbkugel. Doch der Klimawandel knabbert immer stärker am Permafrost. Der tauende Untergrund wird dadurch nicht nur instabil, sodass Schäden an Gebäuden und Straßen, Bahnschienen und Pipelines drohen. Er setzt auch große Mengen Kohlendioxid und Methan frei und kurbelt so die Erderwärmung weiter an.

„Möglicherweise können die großen Pflanzenfresser dieses Auftauen gleich auf mehreren Wegen bremsen“, sagt Torben Windirsch, Permafrost-Experte am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Potsdam. „Das macht die Theorie der Zimovs so spannend.“ Sollte die Mammutsteppe tatsächlich zurückkommen, wäre sie zum Beispiel heller als die bräunliche Tundra. Dadurch würde ein größerer Teil der Sonneneinstrahlung reflektiert, statt den Boden zu erwärmen. Zudem würden die trampelnden Hufe der Tiere im Winter die Schneedecke verdichten. „Das würde dazu führen, dass der Boden schlechter isoliert ist, sodass die Kälte besser eindringen kann“, erklärt Torben Windirsch.

Zurück zur Mammut-Steppe mit Elchen, Yaks und Bisons

Doch funktioniert das alles auch in der Praxis? Lässt sich mit den heute noch lebenden Tierarten überhaupt eine Mammut-Steppe entwickeln? Und wenn ja: Hat das dann auch tatsächlich die erhofften Auswirkungen auf den Permafrost? Um solche Fragen zu beantworten, hat Sergej Zimov schon vor 25 Jahren den Pleistozän-Park gegründet. 144 Quadratkilometer Tundra voller Zwergsträucher, Weidenbüsche und Krüppelwald hat die russische Regierung dafür zur Verfügung gestellt. Elche gab es dort bereits, doch im Laufe der Jahre haben die Forscher auf dem Gelände immer mehr große Pflanzenfresser angesiedelt.

Die Palette reicht von kältetoleranten Jakutischen Pferden und Kalmücken-Rindern über Yaks und Schafe bis hin zu Rentieren, Moschusochsen und Amerikanischen Bisons. Auf letztere setzt das Team besonders große Hoffnungen. Denn die massigen Wildrinder sind dafür bekannt, dass sie gern an Gehölzen knabbern und dadurch Bäume und Sträucher zurückdrängen können. Pferde dagegen können ein vorhandenes Grasland zwar offenhalten. Selbst eins zu schaffen, gelingt ihnen ohne Unterstützung durch andere Arten allerdings nicht.

Amerikanische Bisons können Bäume und Sträucher zurückdrängen. 
Amerikanische Bisons können Bäume und Sträucher zurückdrängen. Nikita Zimov

Für eine Renaissance der Mammutsteppe gilt es also, ein möglichst effektives Team von Pflanzenfressern zusammenzustellen: Tiere, die das harsche Klima vertragen, möglichst unabhängig vom Menschen sind und die Vegetation mit vereinten Kräften verändern können. Dazu testen die Initiatoren des Projekts immer wieder neue Kandidaten – ein aufwändiges und teures Unterfangen, das unter anderem von der gemeinnützigen „Pleistocene & Permafrost“-Stiftung in München unterstützt wird.

So leben seit Neuestem auch Baktrische Kamele und die Vertreter einer speziellen Ziegenrasse im Park. Beide Arten dürften in der ursprünglichen Mammut-Steppe zwar keine große Rolle gespielt haben. Doch auch die Landschaft selbst ist ja nicht mehr das, was sie während der Eiszeit war. „Heute sind die Standorte nasser und sumpfiger als im Pleistozän“, erklärt Torben Windirsch. Selbst wenn man die echten Tiere der Eiszeit zur Verfügung hätte, wäre es also nicht gesagt, dass sie im heutigen Sibirien gut zurechtkämen. Doch auch ohne Mammuts sieht der AWI-Forscher durchaus Chancen, eine Art Mammutsteppe in die Region zurückzuholen – wenn auch mit anderen Tieren und Pflanzen, als sie vor Jahrtausenden typisch waren.

CO2-Bilanz bleibt gleich, Methan geht deutlich zurück

Tatsächlich haben die vierbeinigen Parkbewohner die Landschaft bereits verändert. Wo sie weiden und den Boden mit ihrem Kot düngen, erstreckt sich statt der üblichen Tundra ein Grasland, das eher an eine Feuchtwiese in gemäßigten Breiten erinnert. „Man sieht den Unterschied schon mit bloßem Auge“, beschreibt Mathias Göckede vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena seine Eindrücke von der Region. Doch hat das auch Auswirkungen auf die Treibhausgas-Emissionen des Permafrosts? Um das herauszufinden, hat der Forscher im Sommer 2019 Messungen im Park durchgeführt: Wie viel Kohlendioxid und Methan werden dort zwischen dem Untergrund und der Atmosphäre ausgetauscht? Und unterscheiden sich diese Mengen von denen der Tundra außerhalb des Parks?

Auch Rentiere verdichten mit ihren Hufen den Boden. Dadurch wird weniger Methan freigesetzt. 
Auch Rentiere verdichten mit ihren Hufen den Boden. Dadurch wird weniger Methan freigesetzt. Nikita Zimov

Im Kohlendioxid-Haushalt scheinen die knabbernden Mäuler bisher wenig verändert zu haben. Zwar wachsen auf den Weiden der Tiere jetzt andere Pflanzen, die mehr CO2 aufnehmen. Gleichzeitig aber strömen durch die Aktivitäten der Mikroorganismen im Untergrund auch größere Mengen des Treibhausgases in die Atmosphäre. Insgesamt bleibt die Bilanz also etwa gleich.

Ganz anders sieht es aber beim deutlich stärkeren Treibhausgas Methan aus. Denn die trampelnden Hufe haben den Boden verdichtet, sodass er trockener geworden ist und dadurch weniger Methan freisetzt. „Stellenweise sind diese Emissionen um die Hälfte zurückgegangen“, berichtet Mathias Göckede. Allerdings habe man die Analysen bisher nur über einen kurzen Zeitraum und in einem kleinen Gebiet durchgeführt. Ob die Ergebnisse repräsentativ sind, müsse sich daher erst noch zeigen.

Umfangreichere Messungen sind nötig

Auch Torben Windirsch hat im Juli 2019 die Veränderungen im Park unter die Lupe genommen. Dabei hat er festgestellt, dass Bisons und Co. tatsächlich das Tauen des Permafrosts beeinflussen. Wo keine großen Pflanzenfresser herumtrampelten, war der Untergrund im Sommer 80 bis 85 Zentimeter tief aufgetaut. An stark beweideten Stellen waren es dagegen nur 38 Zentimeter. Wo mehr vierbeinige Vegetarier unterwegs waren, steckte zudem auch deutlich mehr Kohlenstoff im Boden. Haben die Tiere also tatsächlich dafür gesorgt, dass weniger Treibhausgase austreten? Oder haben sie den Kohlenstoffgehalt nur durch ihren Kot und in den Matsch getretene Pflanzen erhöht? Solche Fragen müssen noch genauer untersucht werden. Doch auch diese Messergebnisse passen sehr gut zur Grundidee des Pleistozän-Parks.

„Das alles ist bisher allerdings nur eine Momentaufnahme“, betont Mathias Göckede. Er hat zwar durchaus die Hoffnung, dass die beweideten Flächen tatsächlich weniger Kohlenstoff freisetzen. Doch um die Idee vom Klimaschutz durch Pflanzenfresser richtig zu testen, brauche man viel umfangreichere Messungen in verschiedenen Regionen der Arktis. Torben Windirsch sieht das genauso. „Das ist ein sehr spannendes wissenschaftliches Experiment“, sagt der AWI-Mitarbeiter. „Wir können aber nicht sagen, wir lassen jetzt in ganz Sibirien Tiere weiden und retten so das Klima.“ Den vierbeinigen Bewohnern des Pleistozän-Parks dürfte das egal sein. Sie fressen und trampeln einfach weiter. Wahrscheinlich zum Wohl des Klimas.