Klimawandel

Methanblasen aus der Arktis und das Ende der Eiszeit

Aus arktischen Seen steigen kleine Blasen mit Methan auf. Wurden sie bisher als Quellen für Treibhausgas schlicht übersehen? Wissenschaftler hoffen jetzt erklären zu können, warum die Konzentration des Gases am Ende der letzten Eiszeit anstieg.

Foto: Science / Science/Katey Walter

Methan, das in kleinen Blasen aus arktischen Seen aufsteigt, könnte eine bisher übersehene Quelle für das Treibhausgas Methan in der Atmosphäre sein. Das vermutet ein Forscherteam der Alaska-Fairbanks-Universität. Die Wissenschaftler untersuchten die Methanbildung in heutigen arktischen Seen, verknüpften ihre Ergebnisse mit Daten über die Zusammensetzung der eiszeitlichen Atmosphäre und stellen nun eine neue Hypothese vor, die den Anstieg der Methankonzentration zum Ende der letzten Eiszeit erklären könnte.

Daten über Gaskonzentrationen in der Atmosphäre stammen meist aus Eisbohrkernen aus Grönland und der Antarktis. Zum Ende der letzten Eiszeit - also vor rund 14 000 bis 11 500 Jahren - stiegen die atmosphärischen Methankonzentrationen demzufolge signifikant an. Bisher nahmen Forscher an, dass das Methan aus Gashydraten oder in Feuchtgebieten entstanden sei. Die neue Studie aus Alaska legt nun nahe, dass Methan, das in arktischen Seen entsteht, eine dritte, bedeutende Quelle sein könnte.

Organischese Material wird frei

Solche "Thermokarstseen" entstehen, wenn eisreiche Permafrostböden rasch tauen. Die Landschaft verformt sich, der Boden sackt ab, Seen entstehen. Wenn nun der Permafrostboden in und unter den Seen weiter taut, wird organisches Material im Boden frei und gelangt ins Seewasser. Bakterien im See, die Methan produzieren, bekommen so mehr Nahrung, vermehren sich und setzen mehr und mehr Methan frei.

"All der Kohlenstoff, der im Boden über Tausende von Jahren festgelegt war, wird in wirksame Treibhausgase umgesetzt: Methan und Kohlendioxid", erklärt Katey Walter. Sie vermutet, dass das Methan aus solchen Seen zwischen 33 und 87 Prozent zum Methananstieg in der späteiszeitlichen Atmosphäre beigetragen hat.

Die Wissenschaftler erforschten Gebiete in Sibirien und Alaska, die während der letzten Eiszeit mit trockenem Grasland bedeckt waren. Unter dem Grasland befanden sich eisreiche Permafrostböden. Als das Klima sich erwärmte, tauten Böden auf, Thermokarstseen bildeten sich. "Die Seen lagen hier wirklich dicht an dicht", erklärt Walter.

Die Forscher nahmen zudem Proben heutiger Permafrostböden und tauten sie im Labor auf. "Tatsächlich wird dabei sehr viel Methan in kurzer Zeit frei", so Walter im Fachblatt "Science". Trifft ihre Hypothese zu, erweitert sie aktuelle Klimamodelle. Denn erwärmt sich unser Klima weiter wie bisher, könnten sich in den Gebieten, die heute noch dauerhaft gefroren sind, Thermokarstseen bilden, die Methan freisetzen. Die Klimaerwärmung würde weiter beschleunigt. Wann das geschehen würde, sei allerdings unsicher, sagt Walter, "doch es dauert wohl einige Hundert bis Tausende Jahre". zf