Der auftauende Meeresboden vor Ostsibirien setzt heute bereits mehr Methan frei, als die restlichen Meere zusammen. Die Freisetzungsrate hat sich dabei in vielen Regionen des Küstenmeeres um bis zu 80 Prozent erhöht. Das zeigen jetzt in „Science“ veröffentlichte neue Messungen einer internationalen Expedition. In welchem Maße dieser Anstieg menschliche Ursachen hat, ist allerdings noch unklar.
Methan ist ein bedeutender Klimafaktor, denn das Treibhausgas besitzt eine rund 23-fach höhere Treibhauswirkung als Kohlendioxid. Es wird unter anderem durch bakterielle Zersetzung aus feuchten Böden freigesetzt. In der Arktis ist heute noch ein Großteil der Böden – an Land und in den Küstenbereichen der Meere – dauerhaft gefroren. Sollten diese Permafrostböden jedoch tauen, könnten dadurch sehr schnell große Mengen Methan an die Atmosphäre abgegeben werden. Schon die Freisetzung von nur einem Prozent des in den gefrorenen Meeresböden konservierten Methans würde ausreichen, um die Klimaerwärmung signifikant anzuheizen, das zeigen Klimamodelle.
Küstenmeere Sibiriens als gewaltiges Methanreservoir
Aber wie groß ist die Gefahr einer solchen Freisetzung? Genau das hat die internationale Expedition „International Siberian Shelf Study“ (ISSS) in den letzen Jahren intensiv untersucht. Ihr Forschungsgebiet sind die Küstengewässer Nordost-Sibiriens, eine extrem ausgedehnte, aber relativ unzugängliche und bisher wenig erforschte Region. Hier, so wissen die Geoforscher, kann der Untergrund besonders viel Methan freisetzen.
„Die Ostsibirischen Küstenmeere sind eine Erweiterung der sibirischen Tundra, die geflutet wurde, als am Ende der letzen Eiszeit die Gletscher schmolzen und die Meeresspiegel stiegen“, erklärt Örjan Gustafsson, Professor für Biogeochemie an der Universität von Stockholm und Leiter der schwedischen Forschergruppe. Da diese Böden viel organisches Material enthielten, stellen sie heute ein großes Reservoir für den bakteriellen Abbau und damit eine Methanfreisetzung dar.
Während der Expedition führten Wissenschaftler der Russischen Akademie der Wissenschaften, der Universität von Alaska in den USA und der Universität von Stockholm in Schweden an mehr als hundert Probenstellen Methanmessungen im Sediment des Meeresbodens, in verschiedenen Wassertiefen und in der darüber liegenden Luft durch. Die aktuellen Werte verglichen sie mit früheren Messungen der russischen Forscher Shakhova Natalya und Igor Semiletov.
Ganze Felder von aufsteigenden Methanblasen
Es zeigte sich, dass die Methankonzentrationen in tieferen Meerwasserschichten in 80 Prozent der Proben erhöht waren. Im Oberflächenwasser und in den Luftproben wiesen immerhin noch 50 Prozent der Messungen einen Anstieg auf. In einigen Probengebieten hatten die Konzentrationen bereits das mehr als Hundertfache der natürlichen Hintergrundwerte erreicht. An solchen Stellen enthüllten Sonarmessungen und seismische Instrumente die Präsenz von Methan-Schloten am Meeresgrund, aus denen das Gas so schnell aufstieg, dass es sich nicht im Wasser löste. Stattdessen sprudelten ganze Felder von Blasen an die Oberfläche.
Menschlicher Einfluss nicht ausgeschlossen
Was aber ist die Ursache für diese vermehrte Freisetzung? „Das Auftauen des Permafrosts in diesen Böden könnte größtenteils auf natürliche Ursachen in den letzten 5.000 bis 8.000 Jahren zurückgehen, wie geothermische Wärme von unten oder Wärme vom darüber liegenden Meerwasser“, so Gustafsson. „Doch es kann nicht ausgeschlossen werden, dass erst der menschliche Beitrag zur Erwärmung der Arktis der Tropfen ist, der das Fass zum Überlaufen brachte beziehungsweise die Temperaturen im Meeresboden über den Schmelzpunkt ansteigen ließ.“
Gustafsson erklärt jedoch, dass die Berechnungen noch keinen Anlass für übertriebene Sorge über die aktuelle Situation geben, da der Methangehalt der Atmosphäre zurzeit noch nicht signifikant von den Ausgasungen in Ostsibirien beeinflusst wird. Allerdings betont der Forscher, dass es von entscheidender Wichtigkeit ist, die Methanemissionen im Auge zu behalten und weiter detailliert zu untersuchen, um das Risiko steigender Methanfreisetzungen in der Zukunft besser zu verstehen.
„Es ist wichtig, mehr darüber zu erfahren, wie der Permafrost sich erwärmt und wie sich dies auf die Methanemissionen auswirkt“, so Gustafsson. „Expeditionen wie diese müssen in den nächsten Jahren wiederholt werden um zu beurteilen, ob es einen Trend zu steigenden Ausgasungen gibt. Dafür brauchen wir eine größere internationale Kooperation.“
(idw – Schwedischer Forschungsrat, 08.03.2010 – NPO)
