Hohe Kohlendioxidemissionen verursachen viele Probleme für die Menschheit, da sie den Treibhauseffekt verstärken. Infolgedessen steigen die Temperaturen und die Pole schmelzen, was wiederum viele Menschenleben gefährden könnte.
Eines der untersuchten Gebiete ist Alaska, insbesondere die Tundra. Laut der National Aeronautics and Space Administration (NASA) hat die Menge des durch schmelzendes Eis freigesetzten CO2 seit 1975 um 70 % zugenommen .
Die Studie, die von der Atmosphärenforscherin Roisin Commane an der Harvard University geleitet wurde, zeigt, dass wärmere Temperaturen und schmelzendes Eis zu einem Anstieg der Kohlendioxidemissionen in der Tundra führen können , was die globale Erwärmung zweifellos verschlimmern wird, da Böden nördlich des 60. Breitengrades große Mengen Kohlenstoff in Form von organischer Substanz aus abgestorbener Vegetation enthalten.
Commane erklärte, dass im arktischen Sommer durch das Auftauen des Bodens und die Zersetzung organischer Substanz durch Mikroorganismen große Mengen CO₂ freigesetzt werden . Obwohl der Boden im Oktober wieder gefriert, halten die hohen Emissionen dieser Verbindung bis zum vollständigen Gefrieren des Bodens an. Um mehr über die Auswirkungen des Auftauens auf die arktische Tundra zu erfahren, können Sie sich über das Abschmelzen des Antarktischen Ozeans und dessen Einfluss auf die Wolkenbildung informieren.
Infolgedessen erwärmt sich das Klima, wodurch die Tundra bis zu drei Monate zum Wiedergefrieren benötigt , während dies früher nur einen Monat dauerte. Daten von Messtürmen zeigen zudem einen stetigen Anstieg des Kohlendioxids, was zu milderen Temperaturen im Herbst und Winter führt. Dieses Phänomen, das mit der globalen Erwärmung zusammenhängt, beeinflusst auch das arktische Eis im Winter.
Somit wirken Tundraböden als Verstärker des Klimawandels, wie Studien über die Auswirkungen des schmelzenden Eises auf die arktische Tundra belegen.
Die Studie können Sie hier (auf Englisch) lesen .
Zusätzliche Bedrohungen für die Tundra
Der Klimawandel ist nicht die einzige Herausforderung für die Tundra. Es gibt zahlreiche Faktoren, die das Ökosystem bedrohen und jeder davon trägt auf seine Weise zu seiner Destabilisierung bei.
Atmosphärische Verschmutzung
Luftverschmutzung beeinträchtigt die Tundra auf vielfältige Weise. Laut einer Studie aus dem Jahr 2018 reagieren arktische Wolken besonders empfindlich auf Luftverschmutzung, die die Wolkenbildung fördert und eine bedeckende Wirkung hat. Rußpartikel aus Dieselmotoren, Bränden und anderen Verbrennungsquellen lagern sich auf Schnee ab, verringern dessen Fähigkeit, Sonnenlicht zu reflektieren, und beschleunigen so dessen Schmelzen. Dieser durch die Verschmutzung bedingte Temperaturanstieg steht möglicherweise auch im Zusammenhang mit Studien zu Kelvin-Wellen und deren Einfluss auf das antarktische Eisschmelzen.
Industrielle Tätigkeit
Die Öl-, Gas- und Bergbauindustrie kann die empfindlichen Lebensräume der Tundra zerstören. Bohrungen können Permafrost auftauen, während schwere Fahrzeuge und der Bau von Pipelines den Boden schädigen und die Wiederansiedlung von Vegetation verhindern können. Diese Aktivitäten erhöhen zudem das Risiko von Schadstoffaustritten, und es ist wichtig zu wissen, dass beim Auftauen von Permafrost in der Arktis Methan freigesetzt wird . Seismische Untersuchungen zur Öl- und Gasexploration in den 80er Jahren hinterließen Spuren in der Tundra, die noch Jahrzehnte später sichtbar sind.
Invasive und wandernde Arten
Der Klimawandel führt zu einem Rückgang der Populationen einiger einheimischer Arten der arktischen Tundra, wie etwa der Karibus (oder Rentiere), da er die Verbreitung von Parasiten und Krankheiten fördert und Nahrungsquellen schädigt. Andere Arten, wie Buschspinnen und Wolfsspinnen, gedeihen jedoch prächtig.
Der Rotfuchs, der normalerweise weiter südlich zu finden ist, zieht nach Norden in die Tundra und konkurriert mit dem Polarfuchs um Nahrung und Territorium. Zwar haben sich bisher nur wenige invasive Arten in der Arktis festgesetzt, doch der Klimawandel erhöht das Risiko, dass dies geschieht. Und menschliche Aktivitäten sowohl in der Nähe als auch in der Ferne können das Gleichgewicht verschieben: Da Schneegänse gelernt haben, sich auf ihren Zugrouten auf Ackerland statt in der Wildnis zu ernähren, besteht die Gefahr, dass ihre explosionsartig steigende Zahl ihre Nistplätze in der Tundra zerstört.
Die Auswirkungen des auftauenden Permafrosts
Permafrost, eine Bodenschicht, die mindestens zwei Jahre lang gefroren geblieben ist, findet sich in weiten Teilen Alaskas, Kanadas und Sibiriens. Dort leben, arbeiten und jagen Menschen, vorwiegend indigene Gemeinschaften, seit Jahrhunderten. Mit dem Anstieg der globalen Temperaturen taut der Permafrost rapide auf und setzt Kohlenstoff und andere Treibhausgase in die Atmosphäre frei, was die globale Erwärmung verstärkt. Um die Auswirkungen der Erwärmung der Arktis auf das globale Klima besser zu verstehen , ist es unerlässlich, diese Veränderungen zu berücksichtigen.
Auswirkungen auf Infrastruktur und Alltag
Das Schmelzen des Permafrosts hat schwerwiegende Folgen für die Gemeinschaften, die davon abhängig sind. Infrastruktur wie Straßen, Häuser und Pipelines sind bedroht, da zuvor stabiler Boden instabil wird. Dies kann zur Vertreibung ganzer Gemeinschaften führen, die möglicherweise zur Umsiedlung gezwungen werden.
Einer aktuellen Studie zufolge sind die Ureinwohnergemeinschaften Alaskas wie Tuktoyaktuk von diesen Veränderungen am stärksten betroffen: Das Land sinkt und erodiert, wodurch ihre Heimat gefährdet wird. Dr. Susan Natali, Wissenschaftlerin am Woodwell Climate Research Center, sagt, dass sogar der Zugang zu sauberem Wasser schwieriger werde, da Flüsse und Seen im Winter nicht mehr zuverlässig zufrieren.
Die Freisetzung von Mikroorganismen und ihre Auswirkungen
Durch das Auftauen des Permafrosts werden auch zuvor ruhende Mikroorganismen freigesetzt. Dies birgt unerwartete biologische Risiken, einschließlich der Freisetzung von Viren und Bakterien, die Auswirkungen auf die Gesundheit von Mensch und Tier haben könnten.
Das Auftreten uralter Krankheitserreger könnte unvorhersehbare Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit haben. Einige dieser Mikroorganismen sind seit Jahrtausenden inaktiviert und könnten nun in einer veränderten Umwelt wieder auftauchen. Die Sorge besteht in der möglichen Freisetzung von Krankheiten, die die Bevölkerung vor Ort und darüber hinaus beeinträchtigen könnten.
Veränderung des Kohlenstoff- und Stickstoffkreislaufs
Die Permafrostsituation beeinflusst auch den Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf in diesen Polarregionen. Das Schmelzen des Permafrosts spielt eine wichtige Rolle bei der Freisetzung von Treibhausgasen wie CO2 und Methan, die bei der Zersetzung organischer Stoffe entstehen.
Auf der Nordhalbkugel sind schätzungsweise 1,7 Billionen Tonnen Kohlenstoff im Permafrost gespeichert. Beim Auftauen wird dieser Kohlenstoff freigesetzt und trägt in einem sich selbst verstärkenden Rückkopplungseffekt zur globalen Erwärmung bei. Um die Folgen des arktischen Permafrostschmelzens besser zu verstehen , ist es wichtig, diese Kreisläufe weiterhin zu erforschen.
Das Phänomen der arktischen Erwärmung
Die Arktis erwärmt sich mit erschreckender Geschwindigkeit, schneller als jede andere Region auf dem Planeten. Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen, dass sich die Arktis bis zu viermal schneller erwärmt als der globale Durchschnitt, was bedeutet, dass die Temperaturen im Winter deutlich höher sind. Diese Erwärmung wird sowohl durch erhöhte Treibhausgasemissionen als auch durch Veränderungen der Eis- und Schneedecke verursacht, die sich auf die Reflektivität der Erdoberfläche (Albedo) auswirken.
Dieses Phänomen beeinflusst nicht nur das lokale Klima, sondern hat auch globale Auswirkungen. Das Schmelzen von Meereis beispielsweise trägt zum Anstieg des Meeresspiegels und zu Veränderungen der Meeresströmungsmuster und der Luftzirkulation bei.
Lösungen und zukünftige Maßnahmen
Um die Lebensräume der Tundra zu schützen und die globale Erwärmung zu bekämpfen, ist es unerlässlich, die schädliche Umweltverschmutzung, die den Planeten aufheizt, durch den schrittweisen Verzicht auf fossile Brennstoffe zu reduzieren. Weitere Maßnahmen sind die Schaffung von Rückzugs- und Schutzgebieten für bestimmte Arten und Regionen sowie die Einschränkung oder das Verbot industrieller Aktivitäten.
Der Arktische Rat, ein zwischenstaatliches Forum der Arktisstaaten, hat eine Arbeitsgruppe eingerichtet, um die Ausbreitung invasiver Arten in der Region zu untersuchen und zu verhindern. Darüber hinaus ist es unerlässlich, Anpassungsstrategien umzusetzen, die den lokalen Gemeinschaften helfen, die Herausforderungen des Klimawandels zu bewältigen. Dies wird in Studien zur Anpassung von Pflanzen an den Klimawandel analysiert.
Die Einbindung lokaler Gemeinschaften ist für die Entwicklung von Lösungen unerlässlich, da sie über traditionelles und praktisches Wissen zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihrer Umwelt verfügen. Diese Zusammenarbeit kann die Schaffung wirksamer Strategien zum Schutz der Tundra und zur Milderung der Auswirkungen des Klimawandels erleichtern.
