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Ein besseres Verständnis von Permafrost

Eine EU-Initiative lieferte ein besseres Verständnis von Interaktionen zwischen dem globalen Klimasystem und gefrorenen Böden.
Ein besseres Verständnis von Permafrost
Etwa ein Viertel der Nordhalbkugel wird als Permafrost – als dauerhaft gefrorener Boden – eingestuft. Durch den Klimawandel wird das organische Material, das derzeit in Permafrost eingefroren ist, auftauen und zerfallen. Hierbei werden Treibhausgase in die Atmosphäre abgeben. Dieser „Permafrost-Kohlenstoff-Feedback“-Prozess hat das Potenzial, sich negativ auf den globalen Klimawandel auszuwirken.

Um diese Herausforderung zu adressieren, wurden im Zuge des EU-finanzierten Projekts PAGE21 (Changing permafrost in the Arctic and its global effects in the 21st century) Erkenntnisse zu den physikalischen und biogeochemischen Prozessen gesammelt, die sich in Permafrost-Gebieten abspielen. Diese Prozesse wurden dann in globale Land- und Oberflächenmodelle integriert, um genauere Szenarien zur Erderwärmung zu erreichen.

Die Projektpartner führten eine Reihe von Beobachtungsaktivitäten durch, um ein besseres Verständnis wichtiger Prozesse und Parameter zu erlangen, welche die Anfälligkeit der Kohlenstoff- und Stickstoffspeicher im Permafrost der Arktis beeinflussen und steuern. Es wurde der tauende Permafrost, die Bodenabsenkung, die Thermokarsterosion und der Treibhausgasfluss untersucht. Basierend hierauf wurden Größenschätzungen für die Kohlenstoff- und Stickstoffvorkommen in den höheren geografischen Breiten des Kontinents durchgeführt. Die Analysen basierten auf mehreren Feldstudien, welche auf einen großen Bereich bioklimatischer und Permafrostzonen im zirkumpolaren Arktisraum in Europa, Grönland, Nordamerika und Russland ausgerichtet waren.

Das PAGE21-Team fokussierte sich daraufhin darauf, zusätzliche Permafrost-bezogene Prozesse in globale Land-Oberfläche-Modelle einzubinden. Diese verbesserten Modelle wurden genutzt, um die Änderung in der Permafrostdynamik und deren Auswirkung auf das Weltklima in Offline- und Online-Modellen zu beurteilen.

Die Ergebnisse zeigen, dass die seit dem neuen Jahrtausend aus dem Permafrost abgegebene Kohlenstoffmenge möglicherweise nicht so hoch ist, wie bisher behauptet worden ist. Die Forscher stellten allerdings fest, dass dieser Kohlenstoffverlust infolge der Erderwärmung über Jahrhunderte andauern würde. Dies wird zu einem schwerwiegenden Rückgang von Permafrost-Ökosystemen und einem umfassenden Verlust bislang eingefrorenen Kohlenstoffs führen.

Das Vermächtnis von PAGE21 wird ein besseres Verständnis der Prozesse und Parameter sein, die sich auf das Tauen des Permafrosts auswirken. Die verbesserten PAGE21-Klimamodelle, die nunmehr verschiedene Permafrostprozesse berücksichtigen, werden außerdem zu genaueren Einschätzungen hinsichtlich der Anfälligkeit des arktischen Permafrosts gegenüber dem Klimawandel führen.

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Schlüsselwörter

Permafrost, Klimawandel, PAGE21, Arktis, Kohlenstoff
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