Jakutische Pferde, angepasst an die kalten Ebenen Sibiriens. (Spiridon Sleptsov/Getty Images) Herden von Pferden, Bisons und Rentieren könnten einen wichtigen Beitrag dazu leisten, die Welt vor einer Beschleunigung der globalen Erwärmung zu bewahren. Zu diesem Schluss kommt eine aktuelle Studie, die zeigt, wie grasende Pflanzenfresser das Auftauen des Permafrosts in der Arktis verlangsamen können.
Die Studie – eine Computersimulation, die auf realen Bodendaten basiert – kommt zu dem Ergebnis, dass mit genügend Tieren bis zum Jahr 2100 80 Prozent aller Permafrostböden rund um den Globus erhalten bleiben könnten.
Die Forschung wurde durch ein Experiment in der Stadt Chersky in Sibirien inspiriert vorgestellt bei CBS News 60 Minuten . Die Folge stellt den Zuschauern einen exzentrischen Wissenschaftler namens Sergey Zimov vor, der vor mehr als 20 Jahren Weidetiere in ein Stück der arktischen Tundra umsiedelte.
Zimov ist, gelinde gesagt, unkonventionell und drängt Genetiker sogar dazu, an der Wiederbelebung einer Version des inzwischen ausgestorbenen Wollhaarmammuts zu arbeiten, um ihm bei seiner Suche zu helfen. Aber im Laufe der Jahre haben er und sein Sohn Nikita positive Auswirkungen beobachtet, die sich aus der Ansiedlung von Weidetieren in dem Permafrostgebiet ergeben, das er in Anspielung auf die letzte Eiszeit „Pleistocene Park“ nannte.
Permafrost ist eine dicke Bodenschicht, die das ganze Jahr über gefroren bleibt. Wegen der schnellen wärmendes Klima In Arktische Regionen , ein Großteil des Permafrosts ist nicht mehr dauerhaft gefroren. Durch das Auftauen von Permafrost werden wärmespeichernde Treibhausgase, die Zehntausende von Jahren im gefrorenen Boden verborgen waren, wieder in die Atmosphäre freigesetzt.
Wissenschaftler befürchten, dass dieser Mechanismus wie eine Rückkopplungsschleife wirken und die Atmosphäre weiter erwärmen, noch mehr Böden auftauen, noch mehr Treibhausgase freisetzen und die Atmosphäre noch stärker erwärmen wird, was einen gefährlichen Kreislauf fortsetzt.
Letztes Jahr wurden ihre Befürchtungen bestätigt, als a Studie Eine von Wissenschaftlern des Woods Hole Research Center durchgeführte Studie ergab, dass die Arktis nicht mehr so viel Kohlenstoff speicherte, wie sie wieder in die Atmosphäre abgab.
Winteremissionen von Kohlendioxid (CO2) in der Arktis, 2013–2017. (NASA)
Im Winter bleibt der Permafrost in Chersky, Sibirien, bei etwa -10 Grad Celsius. Aber die Luft kann viel kälter sein und auf 40 unter null Grad Celsius sinken. Typischerweise gibt es im Winter eine dicke Schneedecke, die den Boden isoliert, ihn vor der kalten Luft darüber schützt und ihn milder hält.
Die Idee hinter Zimovs Bodenexperiment im Pleistocene Park bestand darin, grasende Tiere mit ihren stampfenden Hufen zurück ans Land zu bringen, um den Schnee zu verteilen, den Boden zu verdichten und ihn abzukühlen.
Es stellte sich heraus, dass es funktionierte. Die 100 umgesiedelten Tiere auf einer Fläche von einem Quadratkilometer halbierten die durchschnittliche Höhe der Schneedecke, wodurch die isolierende Wirkung drastisch verringert wurde, der Boden der darüber liegenden kälteren Luft ausgesetzt wurde und das Gefrieren des Permafrosts verstärkt wurde.
Um herauszufinden, welche Auswirkungen diese Methode in einem viel größeren Maßstab über die Grenzen des Pleistozänparks hinaus haben könnte, führte Christian Beer von der Universität Hamburg ein Simulationsexperiment durch. Sein Team nutzte ein spezielles Klimamodell, um die Auswirkungen auf die Landoberfläche in allen arktischen Permafrostböden der nördlichen Hemisphäre im Laufe eines ganzen Jahres nachzubilden.
Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Naturjournal Wissenschaftliche Berichte , zeigen, dass wir bei einem unkontrollierten Anstieg der Emissionen mit einem Anstieg der Permafrosttemperaturen um 7 Grad Fahrenheit rechnen können, was dazu führen würde, dass bis zum Jahr 2100 die Hälfte des gesamten Permafrosts auftaut.
Im Gegensatz dazu würde sich der Boden bei einer Wiederbesiedlung der Tundra durch Tierherden nur um 4 Grad Fahrenheit erwärmen. Das würde ausreichen, um bis zum Ende des Jahrhunderts 80 Prozent des derzeitigen Permafrostbodens zu erhalten.
„Diese Art der natürlichen Manipulation in Ökosystemen, die für das Klimasystem besonders relevant sind, ist bisher kaum erforscht, birgt aber großes Potenzial“, sagte Beer.
CBS News fragte Beer, wie realistisch es sei zu erwarten, dass die Arktis mit genügend Tieren wiederbevölkert werden könnte, um einen Unterschied zu machen. „Ich bin mir nicht sicher“, antwortete er und fügte hinzu, dass weitere Forschung erforderlich sei, die Ergebnisse jedoch vielversprechend seien. „Heute gibt es in der Arktis durchschnittlich fünf Rentiere pro Quadratkilometer. Mit 15 [Rentieren] pro Quadratkilometer könnten wir nach unseren Berechnungen bereits 70 Prozent Permafrost einsparen.“
„Es könnte utopisch sein, sich vorzustellen, dass Wildtierherden in allen Permafrostregionen der nördlichen Hemisphäre wieder angesiedelt werden“, räumt Beer ein. „Aber die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Verwendung weniger Tiere immer noch einen Kühleffekt erzeugen würde.“
Rick Thoman, Klimaspezialist am International Arctic Research Center in Alaska, stimmt zu, dass Schnee, der von Tierherden aufgewühlt und zertrampelt wird, ein viel weniger effizienter Isolator ist, aber er hat seine Zweifel an der Umsetzung dieser Idee.
„Wenn nicht geplant ist, Millionen von Quadratkilometern mit Pferden, Bisons und Rentieren zu bedecken, wie könnte dies dann möglicherweise erhebliche Auswirkungen haben?“ Ich würde es sicherlich nicht als „utopisch“ bezeichnen, Permafrostgebiete, wie wir sie kennen, zu zerstören, indem man diese Tiere in der erforderlichen Verteilung und Anzahl hat.“
Beer und sein Team haben einige mögliche Nebenwirkungen dieses Ansatzes berücksichtigt. Beispielsweise würden die Tiere im Sommer die kühlende Moosschicht am Boden zerstören, was zur Erwärmung des Bodens beitragen würde. Dies sei zwar in den Simulationen berücksichtigt worden, allerdings sei die kühlende Wirkung des komprimierten Schneeeffekts im Winter um ein Vielfaches größer, stellten sie fest.
„Wenn wir theoretisch in der Lage wären, eine hohe Tierdichte wie im Pleistozän-Park von Zimov aufrechtzuerhalten, wäre das gut genug, um den Permafrost im Szenario der stärksten Erwärmung zu retten?“ „Ja, es könnte für 80 Prozent der Region funktionieren“, sagte Beer.
Als nächsten Schritt will Beer gemeinsam mit Biologen untersuchen, wie sich die Tiere tatsächlich in der Landschaft ausbreiten würden.
Dieser Artikel erschien ursprünglich in CBS-Nachrichten . Es wird hier im Rahmen der Berichterstattungswoche von Covering Climate Now mit Schwerpunkt auf Klimalösungen anlässlich des 50. Jahrestages des Tages der Erde erneut veröffentlicht. Jetzt über das Thema Klima berichten ist eine globale journalistische Zusammenarbeit, die die Berichterstattung über die Klimageschichte stärkt.