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• Was ist Permafrost?
• Wie bildet sich Permafrost?
• Wo wird Permafrost gefunden?
• Wie viel von der Erdoberfläche ist Permafrost?
• Welche Auswirkungen hat das Auftauen von Permafrost?
• Wie können wir aufhören? Permafrost beim Auftauen?

Der Permafrost der Erde ist in vielen Teilen der Welt nicht so dauerhaft. Mit steigenden globalen Temperaturen taut der einst immer gefrorene Boden auf, der einen guten Teil der nördlichen Breiten der Welt bedeckt. Das klingt vielleicht nicht nach einer so großen Sache, aber wenn sich unser unterirdisches Eis in quetschenden Dreck verwandelt, werden lange verborgene Bedrohungen für unser Klima, unsere Ökosysteme und unsere Gesundheit sichtbar. Hier sehen Sie, was Permafrost ist, warum es wichtig ist und was wir dagegen tun können.

Was ist Permafrost?

Permafrost ist jede Art von Boden – vom Boden über Sediment bis hin zu Gestein – das seit mindestens zwei Jahren und bis zu hunderttausenden von Jahren ununterbrochen gefroren ist. Es kann sich von einigen Fuß bis zu mehr als einer Meile unter der Erdoberfläche erstrecken und ganze Regionen wie die arktische Tundra oder einen einzelnen, isolierten Punkt wie einen Berggipfel aus alpinem Permafrost abdecken.

Wie bildet sich Permafrost?

So wie eine Wasserpfütze in einer kalten Winternacht gefriert, verwandelt sich Wasser, das in Sedimenten, Erde und den Rissen, Spalten und Poren von Felsen eingeschlossen ist, bei Bodentemperaturen in Eis unter 0 ° C fallen. Wenn die Erde mindestens zwei Jahre hintereinander gefroren bleibt, spricht man von Permafrost. Wenn der Boden jedes Jahr gefriert und auftaut, gilt er als „saisonal gefroren“.

Wo befindet sich Permafrost?

Etwa ein Viertel der gesamten nördlichen Hemisphäre besteht aus Permafrost, wo sich der Boden befindet Das ganze Jahr über gefroren. Es ist in den arktischen Regionen Sibiriens, Kanadas, Grönlands und Alaskas weit verbreitet – wo fast 85 Prozent des Staates auf einer Permafrostschicht sitzen. Es befindet sich auch auf dem tibetischen Plateau in Regionen in großer Höhe wie dem Rocky Mountains und auf dem Boden des Arktischen Ozeans als Unterwasser-Permafrost. Auf der südlichen Hemisphäre, wo es viel weniger Boden zum Gefrieren gibt, ist Permafrost in Bergregionen wie den südamerikanischen Anden und den Südalpen Neuseelands sowie darunter zu finden Antarktis.

Wie viel Erdoberfläche ist pro Mafrost?

Auf der Nordhalbkugel erstreckt sich der Permafrost über geschätzte 9 Millionen Quadratmeilen – fast so groß wie die USA, China und Kanada zusammen. Dieser Fußabdruck nimmt jedoch rapide ab. Während die globale Erwärmung die Temperaturen weltweit erhöht, erwärmt sich die Arktis doppelt so schnell wie anderswo – und schneller als in den letzten 3 Millionen Jahren. Und wenn die Oberflächenlufttemperaturen steigen, tauen auch unterirdische Temperaturen den Permafrost auf. Wissenschaftler schätzen, dass es auf der Nordhalbkugel heute 10 Prozent weniger gefrorenen Boden gibt als zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Eine kürzlich durchgeführte Studie legt nahe, dass mit jeder zusätzlichen Erwärmung von 1 ° C (1,8 ° F) zusätzliche 1,5 Millionen Quadratmeilen Permafrost verschwinden könnten. Selbst wenn wir die Klimaziele erreichen, die während der Pariser Klimaverhandlungen 2015 festgelegt wurden, kann die Welt immer noch mehr als 2,5 Millionen Quadratmeilen gefrorenen Rasens verlieren.

Welche Auswirkungen hat das Auftauen von Permafrost?

Der Verlust von Treibhausgasspeichern

Wenn Pflanzen und Tiere sterben, setzen die Mikroben, die ihren Körper zersetzen, Kohlendioxid, Methan und andere Gase der globalen Erwärmung in die Luft frei. Ein Tiefkühlverfahren drückt effektiv die Pause-Taste bei diesem Prozess und bewahrt Organismen und die Gase, die sie sonst im Untergrund emittieren würden. Wenn gefrorener Boden auftaut, beginnt die mikrobielle Zersetzung dieser organischen Materialien – und die Freisetzung von Treibhausgasen – von neuem.

Vollgepackt mit vielen tausend Lebensjahren, vom menschlichen Körper bis zum Körper von Wollmammuten, Permafrost ist einer der größten Vorräte der Welt an Gasen zur globalen Erwärmung. Tatsächlich wird geschätzt, dass Permafrost allein in der Arktis fast doppelt so viel Kohlenstoff enthält wie derzeit in der Atmosphäre vorhanden ist, sowie eine beträchtliche Menge Methan – ein starkes Treibhausgas, das mehr als 80-mal mehr Wärme auf dem Planeten einfängt als Kohlenstoff . Aber unsere wärmende Welt kann diese Geschäfte gefährden. Schätzungen darüber, wie viel Kohlenstoff und Methan durch das Auftauen von Permafrost freigesetzt werden, variieren, aber einer Studie zufolge könnten bis 2100 bis zu 92 Milliarden Tonnen Kohlenstoff emittiert werden. Für die Perspektive entspricht dies fast 20 Prozent des gesamten globalen Kohlenstoffs Emissionen seit Beginn der industriellen Revolution.

Das Problem endet hier jedoch nicht. Mit Blick auf die Zukunft kann eine unaufhaltsame Rückkopplungsschleife ausgelöst werden, die beim Auftauen des Permafrosts einen größeren Teil seiner massiven Menge an Treibhausgasen in die Luft befördert – was das Klima erwärmt und noch mehr kohlenstoff- und methanemittierenden Permafrost schmilzt -, von dem letztendlich die Arktis abweichen könnte Eine Kohlenstoffsenke, die Emissionen an eine Kohlenstoffquelle absorbiert.

Kohlenstoff und Methan sind nicht die einzigen Schadstoffe, die im Permafrost eingeschlossen sind. Eine kürzlich durchgeführte Studie ergab, dass der arktische Permafrost ein riesiger Vorrat an natürlichem Quecksilber ist, einem starken Neurotoxin. Es wird geschätzt, dass etwa 15 Millionen Gallonen Quecksilber – oder fast doppelt so viel Quecksilber wie im Ozean, in der Atmosphäre und in allen anderen Böden zusammen – in Permafrostböden eingeschlossen sind. Einmal freigesetzt, kann sich dieses Quecksilber jedoch über Wasser oder Luft in Ökosysteme und möglicherweise sogar in die Lebensmittelversorgung ausbreiten.

Bröckelnde Infrastruktur

In Nordrussland bröckeln Stadtgebäude. In Alaska verwandeln sich Straßen in Achterbahnen. Wenn sich Wasser unter der Erde in Eis verwandelt, dehnt es sich aus und der Boden schwillt an. Wenn Wasser auftaut, zieht sich der Boden zusammen, wodurch die Erde reißen oder einstürzen kann – wie beispielsweise Schlaglöcher, die sich im Frühjahr bilden. Ungefähr 35 Millionen Menschen leben in einer Permafrostzone in Städten, die auf einem ehemals dauerhaft gefrorenen Boden errichtet wurden. Da dieser feste Boden jedoch weicher wird, wird die Infrastruktur, auf die sich diese Gemeinden verlassen, zunehmend instabil.

In In Kanada verursacht der verschwindende Permafrost Schätzungen zufolge jedes Jahr Schäden in Höhe von mehreren zehn Millionen US-Dollar an der öffentlichen Infrastruktur in den Nordwest-Territorien. In einer Studie werden in Alaska die Kosten für die Reparatur öffentlicher Infrastrukturen wie Straßen, Eisenbahnlinien, Gebäude und Flughäfen, die durch das Auftauen von Permafrost und anderen klimabedingten Faktoren beschädigt wurden, bis zum Ende dieses Jahrhunderts auf bis zu 5,5 Milliarden US-Dollar geschätzt. Während die Industrie für fossile Brennstoffe den Klimawandel weiter vorantreibt und zur Erwärmung des Planeten und zum Abschmelzen des weltweiten Permafrosts beiträgt, erhöht sich nur die Wahrscheinlichkeit, dass ihre eigene Energieinfrastruktur in der Arktis ausfällt und die lokalen Ökosysteme mit Öl gefährdet und Gaslecks.

Veränderte Landschaften

Das Auftauen von Permafrost verändert auch die natürlichen Ökosysteme in vielerlei Hinsicht. Es kann Thermokarsts, Bereiche mit schlaffem Boden und flache Teiche erzeugen, die häufig durch „betrunkene Wälder“ von schrägen Bäumen gekennzeichnet sind. Es kann den Boden – sobald er fest gefroren ist – anfälliger für Erdrutsche und Erosion machen, insbesondere entlang der Küsten. Da dieser erweichte Boden erodiert Es kann neue Sedimente in Wasserstraßen einbringen, die den Fluss von Flüssen und Bächen verändern, die Wasserqualität beeinträchtigen (auch durch die Einführung von Kohlenstoff) und die aquatische Tierwelt beeinträchtigen können.

Feuchtgebiete verschlechtern sich zusammen mit dem Permafrost ebenfalls, da das Wasser ohne gefrorenen Puffer weiter unter der Erde sinkt, um es zu halten Dies kann trockeneres Gelände schaffen, das anfälliger für Waldbrände ist, wodurch noch mehr Permafrost der Erwärmung ausgesetzt wird. Der Verlust von Permafrost kann auch zum Meeresspiegel beitragen erhebt euch. Es wird geschätzt, dass der Meeresspiegel um bis zu vier Zoll ansteigen könnte, wenn der gesamte Permafrost der Erde auftaut, was ausreicht, um das Hochwasserrisiko für Städte wie San Francisco, Seattle und Los Angeles zu verdoppeln.

Risiko von Krankheiten?

So wie Permafrost Kohlenstoff und andere Treibhausgase einschließt, kann es auch alte Mikroben einfangen und bewahren. Es wird angenommen, dass einige Bakterien und Viren Tausende von Jahren in den kalten, dunklen Grenzen des Permafrosts ruhen können, bevor sie aufwachen, wenn sich der Boden erwärmt. So beängstigend die Vorstellung von „Zombie“ -Pathogenen auch klingt, es bleibt die Frage, wie groß das Risiko dieser alten Mikroben ist. Ein Anthrax-Ausbruch 2016 in Sibirien, verbunden mit einem jahrzehntealten Rentierkadaver, der mit den Bakterien infiziert und durch aufgetauten Permafrost exponiert ist zeigten jedoch die potenzielle Bedrohung. Aber wenn es um andere Krankheiten wie Pocken und die spanische Grippe von 1918 geht, von denen bekannt ist, dass sie in der gefrorenen Tundra in den Massengräbern der von der Krankheit Getöteten existieren, sind die Wissenschaftler immer noch unsicher, wie wahrscheinlich diese Krankheitserreger sind Es ist jedoch sicher, dass die Entwicklung der Arktis – und die Gewinnung von Millionen Tonnen Permafrost zur Gewinnung von Edelmetallen und Erdöl – den menschlichen Kontakt mit aufgetauten, uralten und möglicherweise Zombie-Krankheitserregern erhöhen wird.

Wie können wir verhindern, dass Permafrost auftaut?

Für die meisten von uns scheinen die Tundra und der Permafrost darunter eine Million Meilen entfernt zu sein. Unabhängig davon, wo wir leben, können die alltäglichen Entscheidungen, die wir treffen und die in geringem Maße gemeinsam zum Klimawandel beitragen, einen großen Einfluss auf die kältesten Klimazonen der Welt haben. Indem wir unseren CO2-Fußabdruck verringern, in energieeffiziente Produkte investieren und klimafreundliche Unternehmen, Gesetze und Richtlinien unterstützen, können wir dazu beitragen, den Permafrost der Welt zu erhalten und einen Teufelskreis eines sich immer weiter erwärmenden Planeten abzuwenden.