Bodenmikroben im auftauenden Permafrost beschleunigen den Klimawandel

Durch auftauende Permafrostböden sollen bis zum Jahr 2100 etwa 100 Gigatonnen Kohlenstoff freigesetzt werden. Ein Forscherteam mit österreichischer Beteiligung korrigiert nun im Fachjournal „Nature Geoscience“ diese Zahl deutlich nach oben. Denn im aufgetauten Boden wurzelnde Pflanzen füttern quasi die Bodenmikroben, wodurch Abbauprozesse beschleunigt und mehr Treibhausgase freigesetzt werden.

Im Permafrostboden ist mehr Kohlenstoff gespeichert als in allen Pflanzen und der Atmosphäre zusammen. Im Sommer taut eine dünne Schicht dieser Böden auf und Mikroorganismen können Humus abbauen. Dadurch werden Treibhausgase – wie Kohlendioxid und Methan – freigesetzt, die in die Atmosphäre gelangen. Durch den Klimawandel beschleunigt sich dieser Prozess und damit steigen auch die Treibhausgasemissionen.

Verschärft wird dieses Problem durch den schon lange bekannten sogenannten „Priming-Effekt“, den ein Forscherteam um Birgit Wild von der Universität Stockholm nun erstmals in Modellrechnungen mit berücksichtigt hat. Dieser Effekt wird durch Pflanzen verursacht, die im aufgetauten Boden wurzeln. Dabei geben sie Kohlenstoff etwa in Form von Zuckern an Mikroorganismen im Boden ab, die dadurch mehr Humus zersetzen können.

Die Wissenschafter haben Informationen über die mikrobiellen Aktivitäten und Wurzelverteilungen mit Daten zu Kohlenstoffkonzentrationen im Boden kombiniert. „Das hat uns letztlich erlaubt, die Auswirkungen des Priming-Effekts auf die Treibhausgas-Emissionen zu berechnen“, erklärte Andreas Richter vom Zentrum für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaften der Universität Wien in einer Aussendung.

Es zeigte sich, dass der Priming-Effekt die Atmungsaktivität der Mikroorganismen im Boden um etwa zwölf Prozent erhöht. Bis zum Jahr 2100 werden dadurch zusätzlich etwa 40 Gigatonnen Kohlenstoff aus dem auftauenden Permafrost in die Atmosphäre entweichen können. Das entspricht etwa einem Viertel des verbleibenden „Kohlenstoff-Budgets“, das der Mensch zur Verfügung hat, um die Erde nicht mehr als 1,5°C zu erwärmen. „Wir Menschen haben also noch weniger Spielraum als gedacht“, so Richter.

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