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Methangasblasen in Sibirien

Tausende von Gasblasen lassen Sibirien erzittern


M1 Satellitenbild der „schwarzen Löcher“ in der Tundra
(© NASA Earth Observatory/Jesse Allen/USGS)

Satellitenbilder beweisen es, Forscher erkunden das Phänomen buchstäblich „zu Fuß“: In Sibirien beschleunigen sich offensichtlich die Folgen des Klimawandels in beunruhigendem Tempo. Die Rede ist von rätselhaften „schwarzen Löchern“ und inzwischen über 7 000 wabernden Aufwölbungen in der Tundra im immer tiefer auftauenden Permafrostboden. Welche Prozesse spielen sich dort ab?

„Schwarze Löcher“ – in Sibirien seit Jahren bekannt











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Immer häufiger wurden in den letzten Jahren in Nord-Sibirien auf der Halbinsel Jamal und der benachbarten Halbinsel Gydan rätselhafte Krater beobachtet, die sich meist mit Wasser füllten und wegen ihres dunklen Aussehens „schwarze Löcher“ genannt wurden. Forschungen ergaben, dass es sich dabei offensichtlich um die Folgen von Methangas-Explosionen im Untergrund handelt. Zum Teil haben diese Krater riesige Ausmaße von etwa 80 Metern Durchmesser. 2013 war der Knall einer Explosion noch in 100 km Entfernung zu hören; verbunden mit einem hellen Lichtschein, der vermutlich von brennendem Methangas stammte.

Die Wissenschaftler führen diese Phänomene auf die Klimaerwärmung zurück. Durch die häufiger auftretenden extremen Sommer in Sibirien und die im Durchschnitt steigenden Temperaturen insgesamt taut der Permafrostboden immer tiefer auf. Dadurch wird einerseits bisher im Boden gebundenes Methangas frei und andererseits verstärken sich die Prozesse bei den Boden-Mikroorganismen, die zu neuer Methangasbildung führen.

Methangasblasen in dramatisch ansteigenden Zahlen


M3 Methangaskrater auf der Halbinsel Jamal
(Yamal crater, Yamal Peninnsula
Alamy Images (Gerner Thomsen), Abingdon, Oxon)

Vorgänge dieser Art scheinen auf den beiden Halbinseln seit jeher vorzukommen, denn kreisrunde Kraterseen finden sich dort zuhauf. Als Vorstufe zu den Explosionskratern gelten Aufwölbungen in der Tundra, die den Boden gleichsam wie ein Wasserbett wabern lassen, sobald man diese Stellen betritt. Die darunter liegenden Methangasblasen sind seit einigen Monaten in die Schlagzeilen gekommen, weil ihre Zahl seit dem extrem warmen Jahr 2016 mit Temperaturen bis zu 35° C im sibirischen Sommer in atemberaubendem Tempo ansteigt. Auf der Insel Bely nördlich der Halbinsel Jamal zählten Forscher von der Wissenschaftsbehörde der Region um Alexey Titovsky im Jahr 2016 noch 15 Methangasblasen, im März 2017 waren es dagegen bereits etwa 7000 – eine kaum vorstellbare Steigerung.  „Wir nennen es die zitternde Tundra“ kommentiert Alexey Titovsky dieses Phänomen in der Zeitschrift „Sibirian Times“.

Messungen in den Blasen ergaben einen bis zu 1000-mal höheren Methangasgehalt und einen 24-fach höheren Kohlenstoffdioxidgehalt als in der Atmosphäre. Permanent drohen Explosionen einzelner Blasen, die bei dem sehr dichten Nebeneinander der Aufwölbungen in zahlreichen Fällen auch zu einer Kettenreaktion führen und eine dichte Kraterlandschaft entstehen lassen können. Die sibirischen Wissenschaftler arbeiten derzeit an einer Karte mit der Darstellung der sogenannten Gasblasen-Hotspots, um Gefährdungen von Menschen in den betroffenen Regionen zu verhindern. Außerdem gilt es, Verfahren zu entwickeln, um den Druck in einzelnen Blasen einschätzen oder messen und damit die Explosionsgefahr vorhersagen zu können.

Eine unaufhaltsame Entwicklung scheint in Gang gekommen zu sein

Die Wissenschaftler gehen derzeit davon aus, dass der für Nordsibirien typische Permafrostboden sich durch die Klimaerwärmung langfristig immer weiter zurückbilden wird. Bisher gefrorenes pflanzliches Material und Überreste von Tieren werden sich unter mikrobakterieller Methangasbildung weiter zersetzen und mit dem bereits in der Tiefe vorhandenen Methangas verstärkt an die Oberfläche gelangen. Und hier liegt das Problem. Methangas ist das stärkste natürlich wirksame Klimagas mit einer etwa 25-fach stärkeren Wirkung als das zweitstärkste Klimagas Kohlenstoffdioxid. Wenn also der sibirische Boden in den nächsten Jahrzehnten immer mehr Methangas freisetzt, wird das in erheblichem Maße zur Klimaerwärmung beitragen. Die steigenden Temperaturen verstärken wiederum den Auftauprozess des Permafrostbodens, was zu noch stärkerer Methangasbildung und -freisetzung führen wird – die Kettenreaktion setzt sich fort.

Ähnliche Prozesse werden in noch nicht so stark ausgeprägter Form in der Permafrostzone Kanadas und Alaskas beobachtet. Und auch die Festlandsockel des asiatischen und des nordamerikanischen Kontinents sind betroffen: Schon 2010 wiesen russische, amerikanische und kanadische Wissenschaftler mit aufwendigen Forschungsreihen im Nordpolarmeer nach, dass nahe der Nord-küsten der beiden Kontinente das Meerwasser achtmal höhere Methangaskon-zentrationen als normal aufwies.

Über das Tempo und die Gefahren dieser Entwicklung wagt noch kein Wissenschaftler eine genauere Prognose, zu wenig sind diese Erkenntnisse bisher in die Berechnungsparameter der Klimamodelle für die Zukunft der Erde eingeflossen. Dass die vielen Milliarden Tonnen Methangas in den Permafrostböden und am Meeresgrund im Bereich der Arktis aber unter Umständen alle Bemühungen der Menschheit zur Abmilderung der Klimaerwärmung zunichtemachen können, wird als reale Gefahr gesehen. Was wird die Zukunft bringen?


Im Kontext:
Infoblatt Klimawandel



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