Methan-Emissionen aus Permafrostböden nach sibirischer Hitzewelle

„Wenn sich die These bewahrheitet, wäre dies eine alarmierende, kurzfristige Entwicklung zusätzlich zu der bei fortwährendem Klimawandel zu erwartenden langfristigen, über Jahrhunderte währenden Freisetzung von Kohlendioxid und Methan aus den auftauenden Permafrostböden. Die Studie wirft somit auch weiteres Licht auf die komplex miteinander verschachtelten Vorgänge in der hochsensiblen Arktis – in der Atmosphäre, auf der Landoberfläche, im Boden, im Tiefengestein und im Meer.“

„Auf das Echo der Wissenschaft auf diese Studie bin ich wirklich gespannt. Ich sehe ein paar Probleme, die nicht erklärt sind. Erstens: Um den Effekt der Hitzewelle 2020 zu belegen, müsste es unabhängige Kontrollzeiträume geben, zum Beispiel vor 2020. Diese werden aber nicht präsentiert – vermutlich, weil die Satellitendaten nicht verfügbar sind. Woher wissen die Autoren, ob die Situation 2020 nicht einem normalen Jahr entspricht? Zweitens wurde keine Modellierung der Hitzewelle in den Permafrost beziehungsweise ins Gestein durchgeführt. Worauf basiert also die Aussage, dass die Hitzewelle in wenigen Wochen so tief in den Untergrund eingedrungen ist, um Hydrate zu destabilisieren? Was ist die Hydrat-Stabilitätszone für die untersuchte Region und das Gestein? Eigentlich kann all dies modelliert werden, in der Studie aber wird spekuliert. Drittens bleibt die Frage, woher die Vermutung stammt, dass geologisches Methan unbedingt in der Form von Hydraten im Karbonat steckt? Und viertens: Warum sind die vermuteten beziehungsweise gemessenen Emissionen im Winter von Dezember bis Februar besonders hoch? Warum hat der April 2021 die höchsten Emissionen? Dies sind nicht erklärte Messdaten, wie die Autoren auch selbst sagen. Das ist in meinen Augen also sehr spekulativ.“

„Wenn jedoch alles so stimmt, wie es die Studie präsentiert, ist es durchaus ein umfangreicheres Problem, das noch nicht auf dem Schirm war. Wir haben 2012 in einer Studie [1] darauf hingewiesen, dass Permafrost als ein Deckel für darunter liegende geologische Gaslager fungieren kann und dass der Deckel löchriger wird, wenn Permafrost taut.“

„Der Ausstoß von großen Methanmengen in Permafrostgebieten würde die Klimakrise bedeutend verschlimmern. Bisher haben Messungen in der Arktis keine Hinweise ergeben, dass sein solcher Prozess schon in Gang ist. Die Anzeichen für Methanausstoß von Clathraten (in Clathraten sind Gase in gefrorenem Wasser eingelagert; Anm. d. Red.) ist deshalb besorgniserregend. Es ist bemerkenswert, wie klar die Gesteinsformationen der Clathrate in den Satellitendaten hervorstechen. Das könnte allerdings auch ein Hinweis darauf sein, dass die erhöhten Methanwerte auf Fehlinterpretationen der Rohdaten beruhen. Die Messungen werden von mehreren Parametern beeinflusst, zum Beispiel der Luftfeuchtigkeit und davon, wie gut die Erdoberflӓche Sonnenlicht reflektiert. Einflüsse wie örtliche Geologie und Mikroklima könnten die Ergebnisse verfӓlschen. Winde verteilen Luftmassen mit erhöhtem Methan; solche ‚Methanwolken’ windabwӓrts der Clathrate sind in den Satellitendaten nicht deutlich erkennbar. Es wӓre wichtig, mit einem atmosphӓrischen Transportmodell zu berechnen, wie sich das ausgestoßene Methan zur fraglichen Zeit verteilt hat und örtliche Messungen in Bodennӓhe zu planen, um die Befunde der Autoren zu bestӓtigen.”

In Ergänzung des Statements von Guido Grosse:
„Die eigentliche Frage, ob thermogenes Methan durch Auftauen des Permafrosts ein nicht vernachlässigbares Feedback beschreibt, finde ich relevant. Aber auch ich sehe hier einige offene Fragen: Wenn die Emissionen aus Hydraten kommen sollen und durch die Hitzewelle getriggert wurden, dann müssen die Hydrate im oberen Meterbereich im Boden liegen, denn ansonsten würde eine einzige Hitzewelle bei Weitem nicht ausreichen, um tiefere Schichten ‚anzuzapfen‘. Zudem finde ich das Bild der Emissionen im Frühjahr nach der Hitzewelle ziemlich ‚überraschend‘. Wie passt das mit den klimatischen Bedingungen zusammen? Denn der Boden sollte vollständig rückgefroren sein und ist schneebedeckt. Kleine Inseln erscheinen ebenfalls als hotspots. Ich frage mich, wie gut die Daten die tatsächlichen Emissionen wiedergeben. Mir scheint das Frühjahrsbild viel entscheidender, da dort die mit Abstand größten Emissionen – da großflächig verteilt – zu sehen sind.“