Niederschläge nach Tauwetter verstärken mikrobielle Produktion von Treibhausgas Permafrost: Lachgas-Austoß wie tropische Böden - scinexx | Das Wissensmagazin
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Niederschläge nach Tauwetter verstärken mikrobielle Produktion von Treibhausgas

Permafrost: Lachgas-Austoß wie tropische Böden

Probennahme im grönländischen Permafrost © Universität Kopenhagen

Lachgas ist zwar ein 300-fach stärkeres Treibhausgas als Kohlendioxid, führt aber bisher in punkto Öffentlichkeit eher ein Schattendasein. Das aber könnte sich bald ändern. Denn neue, in „Nature Geoscience“ veröffentlichte Studien belegen, dass die auftauenden Böden der Arktis überraschend große Mengen an Lachgas freisetzen könnten, vor allem, wenn sie nach dem Auftauen wieder durchfeuchtet werden.

Permafrostböden gelten heute als „Zeitbombe“ in Bezug auf das Klima, denn bei iuhrem Auftauen werden Methangas und Lachgas frei, beides sehr wirksame Treibhausase. Schon jetzt taut der arktische Frostboden um einen Zentimeter jährlich auf. Jetzt haben Forscher um Bo Elberling, Professor für Umweltgeochemie an der Universität Kopenhagen neue Daten aus dem Nordwesten Grönlands veröffentlicht, die nichts Gutes ahnen lassen. Die Wissenschaftler hatten im Labor der grönländischen Forschungsation Zackenberg die Freisetzung von Lachgas aus tauendem Permafrost und den Einfluss von wiederholtem Auftauen und Gefrieren aber auch Trocknen und Benässen gemessen.

Regen nach Tauwetter fördert Lachgasausstoß

Das Ergebnis: Tauen und Trocknen der Böden hatte nur geringen Einfluss auf die Produktion von Distickstoffoxid durch die Bodenmikroben. Anders aber sah es aus, wenn der Permafrost anschließend erneut durch Schmelzwasser angefeuchtet wurde. Dann stieg die Lachgasproduktion um mehr als das 20-Fache. „Die Daten zeigen, dass die natürliche Produktion von Lachgas in den Böden der arktischen Regionen Größenordnungen erreichen können, die bisher nur in tropischen Gebieten beobachtet worden sind“, erklärt Elberling. „Mit anderen Worten: In vielen gefrorenen Böden der Arktisregionen, vor allem im Marschland, liegt ein bisher unbekannter Quell von Stickstoff begraben. Dieses große Reservoir kann sehr leicht in Lachgas umgewandelt werden, denn das Gebiet des tauenden Permafrosts wird in der Zukunft große Schwankungen in Wassergehalt und jährlichen Gefrier-Tauzyklen aufweisen.“

Mikroben schon im Permafrost präsent

Die Kombination von höheren Temperaturen und mehr Niederschlag, wie sie für die Zukunft in vielen der heutigen Permafrostgebiete vorhergesagt werden, fördert offensichtlich die Aktivität der Stickstoff umwandelnen Mikroben im Boden. „Die Erklärung für dieses Debakel liegt darin, dass die Mikroorganismen, die das Lachgas produzieren, bereits im Permafrost präsent sind“, so Elberling. „Hinzu kommt, dass der Eisgehalt des Permafrosts durchaus substanziell sein kann. Dieses wiederum enthält überraschend große Mengen von gelöstem Stickstoff, das in Lachgas umgewandelt und an die Atmosphäre abgegeben werden kann.“ Inzwischen haben auch Daten aus anderen Permafrostregionen diese Ergebnisse bestätigt, so dass es sich hiernicht nur um eine lokale Besonderheit sondern um ein generellles Phänomen handelt.

(Universität von Kopenhagen, 09.04.2010 – NPO)

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