Kein Folientitel - Donner und Doria

Geosicherheit
Wie schnell werden Treibhausgase aus abschmelzendem
Permafrost destabilisiert?
Georg Delisle, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, Stilleweg 2, 30655 Hannover
In der Klimadiskussion taucht periodisch das Argument einer drohenden
rasanten Freisetzung von Treibhausgasen in Folge eines rasch fortschreitenden
Abtauens von Permafrost in der Arktis auf. Die Geschwindigkeit des
Auftauprozesses kann jedoch über numerische Modellberechnungen
quantifiziert werden, wobei sich zeigt, dass nur langsame Emissionsszenarien
realistisch sind.
Abweichung der Sommertemperaturen in der
Arktis im frühen Holozän gegenüber heute:
Tauprozesse bei Permafrost finden an seiner Unterseite (bedingt durch Einfluss
des terrestrischen Wärmestromes) sowie an der Oberseite (bedingt durch
Klimawandel) statt. Der „Auftauprozess“ an der Permafrost-Oberkante
beinhaltet vorerst die graduelle Vertiefung der alljährlichen Auftauzone, wobei
Raten von dm/Jahrzehnt realistisch sind.
In einer zweiten Phase wird der sich alljährlich im Winter einstellende
Frostboden nicht mehr die Unterkante der sommerlichen Auftauzone erreichen.
Das weitere Abtauen des Permafrostes erfolgt nur langsam, weil wegen der
zunehmenden Tiefenlage ein immer geringerer Teil der sommerlichen
„Wärmewelle“ den Tauprozess befördern kann.
Eine numerische Berechnung dieses Prozesses findet sich in:
Delisle, G. (2007): Near-surface permafrost degradation: How severe during the
21st century? Geophysical Research Letters, vol. 34, L09503,
doi:10.1029/2007GL029323
Die Abb. links aus Delisle (2007) zeigt die
Tiefe der Unterkante der jährlichen
Auftauzone unter Annahme einer
Erwärmung um 4°C bis zum Jahr 2100 bei
jährlichen mittleren Bodentemperaturen
(MAGT) von -9°C, -5,5°C, -2.5°C und -0,5°C
heute. Gestrichelte Linien zeigen maximale
Tiefe des jährlich sich einstellenden
oberflächigen Frostbodens.
Schlüsselergebnisse:
• Permafrost in der Arktis bleibt auch im
21. Jahrhundert im Wesentlichen
erhalten.
• Per Analogieschluss mit dem Ablauf
früherer Warmphasen kann die massive
Freisetzung von Treibhausgasen aus
zerfallendem Permafrost als
unwahrscheinlich bezeichnet werden.
Aus: CAPE Project Members, (2001): Holocene
paleoclimate data from the Arctic: testing models of
global climate change. Quaternary Science Reviews 20,
1275-1287.
Im frühen Holozän war die Arktis bereits einmal über Jahrtausende erhöhten Sommertemperaturen im Vergleich zu heute ausgesetzt
(siehe Bildfolge rechts). Die Eiskerne sowohl vom grönländischen Eisschild wie auch aus der Antarktis ergeben keinerlei Hinweise
auf eine erhöhte Freisetzung von Treibhausgasen zu jener Zeit, obwohl damals zwingend ein tiefgründigeres Auftauen des
Permafrostes im Vergleich zu heute gegeben war.