Neue Forschung bringt eine beruhigendere Wendung in die Geschichte des auftauenden Permafrosts: Obwohl beim Zerfall gefrorener Böden uralter Kohlenstoff in den Arktischen Ozean strömt, wird der größte Teil am Meeresboden begraben, statt als Treibhausgas in die Atmosphäre zu gelangen.
In der in Nature Geoscience veröffentlichten Studie untersuchten Forschende des Alfred-Wegener-Instituts und von MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen Sedimentkerne, die vor der kanadischen Yukon-Küste nahe Qikiqtaruk (Herschel Island) entnommen wurden. Die Kerne, die rund 50 Jahre Ablagerung umfassen, zeigen, dass nur etwa 10 % des ins Meer gespülten organischen Kohlenstoffs von Mikroorganismen in Gase umgewandelt werden; der Rest bleibt im Meeresboden gefangen.
Die Dimensionen sind gewaltig. Der arktische Permafrost enthält rund 1.300 Gigatonnen organischen Kohlenstoffs – viel davon aus uralten Pflanzenresten –, weitere 400 Gigatonnen lagern in Meeressedimenten und Flussdeltas. Da sich die Arktis schneller erwärmt als jede andere Region, bröckeln die Küsten: Bis zu 0,02 Gigatonnen Kohlenstoff gelangen jährlich ins Meer, ein Abfluss, der bis 2100 um 70–150 % steigen soll.
„Überraschend wenig davon landet im aktiven Kohlenstoffkreislauf des Ozeans", sagte Erstautor Manuel Ruben vom Alfred-Wegener-Institut. „Mikroorganismen wandeln etwa zehn Prozent des organischen Kohlenstoffs aus den Sedimenten in Gase um."
Mithilfe von Kohlenstoffisotopen im Porenwasser – 13C, um zu erkennen, ob Mikroben Land- oder Meereskohlenstoff gefressen haben, 14C, um alten Permafrost-Kohlenstoff von frischen Algenresten zu unterscheiden – fand das Team heraus, dass Sedimentmikroben „Feinschmecker" sind, die frischen marinen Kohlenstoff bevorzugen. Wegen dieser Vorliebe trägt uralter Permafrost-Kohlenstoff möglicherweise weniger zu den atmosphärischen Treibhausgaswerten bei als einst befürchtet.
Die Forschenden warnen jedoch, dass das Bild noch unvollständig ist: Ein Teil des Permafrost-Kohlenstoffs könnte bereits vor Erreichen des Meeresbodens zersetzt worden sein; zudem trübt der Eintrag erodierter Sedimente die Küstengewässer, dämpft das Sonnenlicht, das Algen benötigen, und könnte das Nahrungsnetz aus Fischen, Krebstieren und Robben verändern. Das Team will diese Zusammenhänge während der internationalen Kampagne „Arctic Pulse" 2027 mit dem Forschungseisbrecher Polarstern weiter untersuchen. „Dies liefert eine wichtige Grundlage für Klimamodelle, die die Folgen des Permafrost-Auftauens vorhersagen können", sagte Ruben.
