Aus einer Pressemitteilung der University of Colorado Boulder:
Bis zu zwei Drittel des Permafrosts der Erde werden wahrscheinlich bis 2200 infolge der Erwärmungstemperaturen verschwinden und große Mengen Kohlenstoff in die Atmosphäre abgeben, heißt es in einer neuen Studie des Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES) der Universität von Colorado Boulder.
Der Kohlenstoff befindet sich in permanent gefrorenem Boden, der aufgrund der Erwärmungstemperaturen in hohen Breiten zu tauen beginnt, was sich nicht nur auf das Klima, sondern auch auf internationale Strategien zur Reduzierung der Emissionen fossiler Brennstoffe auswirkt, sagte Kevin Schaefer, leitender Studienautor von CU-Boulder. "Wenn wir eine angestrebte Kohlendioxidkonzentration erreichen wollen, müssen wir die Emissionen fossiler Brennstoffe so weit senken, wie bisher angenommen, um diesen zusätzlichen Kohlenstoff aus dem Permafrost zu berücksichtigen", sagte er. "Sonst haben wir eine wärmere Erde als wir wollen."
Der austretende Kohlenstoff stammt aus Pflanzenmaterial, hauptsächlich aus Wurzeln, die während der letzten Eiszeit, die vor ungefähr 12.000 Jahren endete, im Boden gefangen und gefroren waren, sagte er. Schaefer, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter im Nationalen Schnee- und Eisdatenzentrum von CU-Boulder, einem Zweig von CIRES, verglich den Mechanismus mit der Lagerung von Brokkoli in einem Gefrierschrank zu Hause. "Solange es gefroren bleibt, bleibt es viele Jahre lang stabil", sagte er. "Aber wenn Sie es aus dem Gefrierschrank nehmen, wird es auftauen und verfallen."
Während andere Studien gezeigt haben, dass in Alaska und Sibirien Kohlenstoff aus dem Permafrost austritt, ist die Studie von Schaefer und seinen Kollegen die erste, die tatsächliche Schätzungen der zukünftigen Kohlenstofffreisetzung aus dem Permafrost vornimmt. "Dies gibt uns einen Ausgangspunkt und etwas Festeres, von dem aus wir in zukünftigen Studien arbeiten können", sagte er. "Wir haben jetzt einige geschätzte Zahlen und Daten, mit denen wir arbeiten können."
Die neue Studie wurde online am 14. Februar in der Fachzeitschrift Tellus veröffentlicht. Zu den Co-Autoren gehören der CIRES-Stipendiat und Senior Research Scientist Tingjun Zhang vom NSIDC, Lori Bruhwiler von der National Oceanic and Atmospheric Administration und Andrew Barrett vom NSIDC. Die Finanzierung des Projekts erfolgte durch die NASA, die NOAA und die National Science Foundation.
Schaefer und sein Team führten mehrere arktische Simulationen durch, bei denen unterschiedliche Temperaturanstiegsraten angenommen wurden, um vorherzusagen, wie viel Kohlenstoff in den nächsten zwei Jahrhunderten weltweit aus dem Permafrost freigesetzt werden kann. Sie schätzen eine Freisetzung von rund 190 Milliarden Tonnen Kohlenstoff, die meisten davon in den nächsten 100 Jahren. Das Team verwendete für die Studie das Zwischenstaatliche Gremium für Klimawandelszenarien und Landoberflächenmodelle.
"Die Menge, die wir voraussichtlich durch Permafrost freisetzen, entspricht der Hälfte der Menge an Kohlenstoff, die seit Beginn des Industriezeitalters freigesetzt wird", sagte Schäfer. Die Menge an Kohlenstoff, deren Freisetzung zwischen jetzt und 2200 prognostiziert wird, beträgt laut der Studie etwa ein Fünftel der gesamten Kohlenstoffmenge in der heutigen Atmosphäre.
Während sich vor dem Industriezeitalter ab etwa 1820 etwa 280 ppm CO2 in der Erdatmosphäre befanden, befinden sich derzeit mehr als 380 ppm Kohlenstoff in der Atmosphäre, und die Zahl steigt. Der Anstieg, der rund 435 Milliarden Tonnen Kohlenstoff entspricht, resultierte hauptsächlich aus menschlichen Aktivitäten wie der Verbrennung fossiler Brennstoffe und der Entwaldung.
Unter Verwendung von Daten aus allen Klimasimulationen schätzte das Team, dass bis 2200 etwa 30 bis 60 Prozent des Permafrosts der Erde verschwinden werden. Die Studie berücksichtigte den gesamten permanent gefrorenen Boden in hohen Breiten rund um den Globus.
Die überwiegende Mehrheit der Klimaforscher ist sich einig, dass die Bildung von CO2 und anderen Treibhausgasen in der Erdatmosphäre der Hauptgrund für zunehmend warme Temperaturen auf der Erde ist. Laut NOAA war 2010 das heißeste Jahr seit Bestehen. Das heißeste Jahrzehnt seit Bestehen war von 2000 bis 2010.
Eine stärkere Reduzierung der Emissionen fossiler Brennstoffe zur Berücksichtigung des durch den Permafrost freigesetzten Kohlenstoffs wird eine gewaltige globale Herausforderung sein, sagte Schäfer. "Das Problem wird immer schwieriger", sagte er. „Es ist auf jeden Fall schwierig genug, die Emissionen zu reduzieren, aber jetzt müssen wir die Emissionen noch weiter reduzieren. Wir denken, dass es wichtig ist, diese Botschaft jetzt zu verbreiten. “
CIRES ist ein gemeinsames Institut von CU-Boulder und NOAA.
