Forschung

Arktische Meere stoßen riesige Mengen Methan aus

Ein internationales Forscherteam schlägt Alarm: Bisher unbemerkt beginnen ungeheure Mengen des Treibhausgases Methan durch das Auftauen des Meeresbodens aus dem Arktischen Ozean auszutreten. Für die Klimamodelle sei der Effekt eine noch unkalkulierbare Variable.

Netzausbau Ökostrom© Gina Sanders / Fotolia.com

Washington (ddp/red) - 7,7 Millionen Tonnen werden gegenwärtig aus dem ostsibirischen Rücken jährlich freigesetzt, was der bisherigen Bilanz der gesamten Weltmeere entspricht. Und es kommt noch schlimmer: Die Fläche des Methan-Austritts unter Wasser ist dreimal so groß wie das Areal der Dauerfrostböden in den arktischen Tundren, die bisher den traurigen Rang als größte Quelle für Methan einnahmen. Ihre Ergebnisse stellen die Wissenschaftler um Natalia Shakhova von der University of Alaska in Fairbanks im Fachmagazin "Science" vor.

Der ostsibirische Rücken im Polarmeer erstreckt sich über zwei Millionen Quadratkilometer. Um den Methangehalt dieser riesigen Seefläche in verschiedenen Wassertiefen zu messen, musste ein Eisbrecher zu 5000 Forschungsfahrten auslaufen. Zusätzlich kontrollierten die Forscher den Methangehalt der Luft in 2000 Metern Höhe mit dem Helikopter. "Bisher wurde angenommen, dass kaltes Meereswasser den Dauerfrostboden konserviert, weshalb auch niemand dieses Gebiet beachtet hat", berichtet Shakhova. "Nach unseren Proben zeigt der Boden aber deutliche Zeichen von Destabilisierung. Und wenn sich das fortsetzt, so messen wir das austretende Methan bald nicht mehr nur in Millionen von Tonnen."

Nach den Untersuchungen sind 80 Prozent des Grundwassers und über 50 Prozent des Oberflächenwassers über dem ostsibirischen Rücken mit Methan übersättigt. Im Sommer sind die Messwerte in einigen Gebieten sogar 1400 Mal höher als im Winter: Die Forscher entdeckten über 100 Hotspots, aus denen das Methan in Gasblasen an die Meeresoberfläche blubberte. Durch steigende Wassertemperaturen ist die für das Methan undurchdringliche Schicht löchrig geworden. Normalerweise verwandelt sich austretendes Methan auf dem Weg zur Wasseroberfläche in Kohlendioxid, doch wegen der Schnelligkeit des Aufstiegs aus den relativ flachen Gewässern findet keine Reaktion mit Sauerstoff statt. Entsprechend kritisch sind auch die Ergebnisse der Luftanalysen: Während der Methangehalt in der Arktis gewöhnlich acht bis zehn Prozent über dem globalen Durchschnittswert liegt, übersteigt das Niveau über dem Untersuchungsgebiet diese Werte nochmals um fünf bis zehn Prozent.

"Gelangt nur ein Prozent des Methans, das unter den seichten Gewässern nördlich von Sibirien gespeichert ist, in die Atmosphäre, so verändert das die gegenwärtige Belastung durch dieses Treibhausgas um das Drei- bis Vierfache", warnt Shakhova vor den Folgen einer fortgesetzten Klimaerwärmung. Für die Klimamodelle sei der Effekt eine noch unkalkulierbare Variable.

Erwärmt sich der Dauerfrostboden, so entweicht das Methan, das sich beim Abbau von organischem Material und bei geologischen Prozessen gebildet hat. Dieser Vorgang ist in den Tundren zu beobachten. Tritt das Gas am Meeresgrund aus, so erhöht sich der Methangehalt des Wassers. In großen Tiefen wird es durch den hohen Druck und niedrige Temperaturen in festes Methanhydrat umgewandelt, das auch Methan-Eis genannt wird. Steigt die Wassertemperatur, so beginnt es zu schmelzen.