(Nordroden/iStock/Getty Images) Ein wesentlicher Teil der Bewältigung des Klimakrise Es geht darum zu verstehen, was in der Erdatmosphäre in Bezug auf Erwärmung und Abkühlung geschieht und welche Faktoren dabei eine Rolle spielen. Jetzt haben Wissenschaftler eine riesige neue Quelle entdeckt Lachgas (N 2 O), eines der Treibhausgase, die zur Erwärmung unseres Planeten führen.
Diese Lachgasquelle wird als häufig vorkommende Art von Permafrost bezeichnet Yedoma , reich an organischem Material, erstreckt sich über mehr als eine Million Quadratkilometer Land in der nördlichen Hemisphäre.
Hier untersuchten die Forscher die Flüsse Lena und Kolyma im Nordosten Sibiriens und stellten fest, dass beim Schmelzen des Permafrosts entlang der Wasserränder zwischen dem 10- und 100-fachen der Menge an Lachgas freigesetzt wird, die normalerweise beim Auftauen des Permafrosts zu erwarten wäre.
„Der hohe Eisgehalt von Yedoma macht es anfällig für plötzliches Auftauen und Bodeneinsturz, was eine schnelle Mobilisierung der Kohlenstoff- und Stickstoffvorräte im Boden nach dem Auftauen ermöglicht“, schreiben die Forscher in ihrem Bericht veröffentlichtes Papier .
„Entlang arktischer Flüsse und der Küstenzone des Arktischen Schelfs führt das Auftauen des Yedoma-Permafrosts zu steilen, mehrere zehn Meter hohen Yedoma-Aufschlüssen, wo viele der Bedingungen, von denen bekannt ist, dass sie N 2 O-Emissionen aus vom Permafrost betroffenen Böden werden erfüllt.“
Lachgas wird von Mikroben im Boden produziert. Während das Gas kommt in der Atmosphäre nicht so häufig vor wie Kohlendioxid und Methan , hat es einen weitaus größeren Einfluss auf die Temperaturen: Es ist über einen Zeitraum von 100 Jahren fast 300-mal stärker als Kohlendioxid als Erwärmungsmittel.
Die Permafrostanalyse der Forscher enthüllte spezifische Prozesse im Yedoma, die zu einem so hohen N-Wert beitrugen 2 O-Ausstoß: Dies hängt zum Teil mit der Geschwindigkeit zusammen, mit der die Sedimente nach dem Auftauen trocknen und sich stabilisieren. Während die Lachgasemissionen aus dem schmelzenden Permafrost langsam beginnen, nehmen sie im Laufe von weniger als einem Jahrzehnt schnell zu.
Was im Boden passiert, wenn er auftaut, ist, dass der N 2 Die O-produzierende Mikrobenpopulation wächst, während die N 2 O-verbrauchende Mikrobenpopulation schrumpft. Dadurch verändert sich der Stickstoffkreislauf und es wird deutlich mehr Lachgas ausgestoßen.
„Während es wichtig ist, sich daran zu erinnern, dass ein so hoher N 2 „O-Emissionen treten in bestimmten Umgebungen auf … diese Bedingungen sind nicht auf die hier untersuchten rückläufigen Tauwettereinbrüche entlang von Flüssen beschränkt“, schreiben die Forscher .
„Ähnliche gestörte stickstoffreiche Yedoma mit sukzessiver Pflanzenbedeckung sind weit verbreitet.“ Thermokarst Seeufer, Küsten, Hänge und Täler in der gesamten Yedoma-Region.
Mit anderen Worten: Die Bedingungen hier – der hohe Eisgehalt des an der Oberfläche exponierten Yedoma (was ein schnelles Auftauen bedeutet), die richtigen Feuchtigkeitswerte, genügend Zeit für die Verlagerung der Mikrobenpopulationen – sind wahrscheinlich an vielen anderen Orten zu finden .
Bisher dachten Forscher, dass im Permafrost eingeschlossener Stickstoff bislang kein Grund zur Sorge sei Klimawandel ist besorgt, weil der Stickstoffkreislauf in kalten arktischen Böden normalerweise sehr langsam ist (hoher N-Wert). 2 O-Emissionen stammen meist aus der Landwirtschaft.
Diese Studie zeigt, dass noch viel mehr Forschung darüber betrieben werden muss, wie viel Stickstoff in diesen kalten Landschaften gespeichert werden könnte, wie schnell er freigesetzt werden könnte und welche Auswirkungen dies auf die globale Erwärmung und diese Ökosysteme insgesamt haben könnte.
„Die Stickstofffreisetzung aus auftauendem Permafrost kann die Verfügbarkeit von Stickstoff in arktischen Ökosystemen erheblich verbessern, was neben der direkten klimatischen Rückkopplung in Form von Lachgas wichtige Auswirkungen auf die Kohlenstofffixierung durch Pflanzen und die Eutrophierung von Wassersystemen haben kann.“ sagt die Umweltwissenschaftlerin Maija Marushchak , von der Universität Ostfinnland.
Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturkommunikation .