Was ist ein Permafrostboden? Und warum ist er enorm wichtig für das Klima auf der Erde? Das und mehr erfährst du hier und im Video !
Inhaltsübersicht
Permafrostboden einfach erklärt
Der Permafrostboden ist ein Bodentyp, der über mindestens zwei Jahre hinweg durchgehend gefroren bleibt. Er kommt vor allem in extrem kalten Regionen wie der Arktis, Antarktis und in hohen Gebirgen vor. Der Permafrostboden setzt sich dabei aus Eis, eingefrorenem organischem Material und Gestein zusammen.
Gut zu wissen: Etwa 17 % der Erde sind mit Permafrostboden bedeckt — der Großteil davon auf der Nordhalbkugel. Auch in Deutschland, hauptsächlich in den Alpen, gibt es Permafrostboden.
Die Tiefe des Permafrostbodens hängt von der Umgebungstemperatur und den Sonnenverhältnissen ab. Manchmal reicht er nur wenige Meter tief, in anderen Fällen sogar mehrere hundert Meter.
Die Erforschung von Permafrost ist wichtig, um die Auswirkungen des Klimawandels besser zu verstehen. Zum einen hinterlässt der Klimawandel dort natürlich verstärkt seine Spuren. Zum anderen ist ein Auftauen von Permafrost extrem gefährlich für das globale Klima.
Aber wie kommt es zum Auftauen vom Permafrostboden?
Warum schmelzen Permafrostböden?
Dass ein Teil vom Permafrostboden auftaut, ist ein natürlicher Prozess. Denn die obere Schicht des Permafrostbodens — die sogenannte aktive Schicht — taut in der Regel jeden Sommer einen halben Meter tief auf. Der aufgetaute Anteil friert jedoch für gewöhnlich spätestens im Winter wieder zu. Der Zyklus ist in kalten Regionen wie der Arktis normal.
Allerdings beeinflusst der Klimawandel den natürlichen Prozess immer stärker. Denn steigende Temperaturen führen dazu, dass die aktive Schicht länger auftaut und tiefer in den darunterliegenden Permafrost eindringt. Das hat zur Folge, dass mehr Permafrostboden schmilzt, als in den kalten Jahreszeiten wieder eingefroren werden kann.
Leider entsteht dadurch ein Teufelskreis: Eis und Schnee reflektieren Sonnenstrahlen deutlich besser als der aufgetaute Permafrostboden. Schmilzt die eisige Oberfläche, wird sie nämlich hauptsächlich durch dunklere Erde ersetzt. Diese dunkleren Oberflächen absorbieren mehr Sonnenstrahlen und speichern dadurch auch mehr Wärme.
Die gespeicherte Wärme beschleunigt wiederum den Auftauprozess. Dadurch wird mehr Permafrostboden anfällig für das Schmelzen und der Kreislauf setzt sich fort.
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Welche Folgen hat das für den Klimawandel?
Der Klimawandel beschleunigt zwar den Auftauprozess, doch gleichzeitig beschleunigt der Auftauprozess auch den Klimawandel. Denn durch das Schmelzen des Permafrostbodens werden gigantische Mengen von Treibhausgasen freigesetzt.
In allen Permafrostböden der Erde sind nämlich etwa 1.500 Milliarden Tonnen Kohlenstoff gespeichert. Wenn der Permafrost schmilzt, wird der Kohlenstoff durch den Abbau organischer Biomasse in Form von Methan und Kohlenstoffdioxid (CO2) freigesetzt. Methan ist dabei etwa 25-mal so wirkungsvoll wie CO2 bei der Erwärmung der Atmosphäre.
Gut zu wissen: In der Erdatmosphäre befinden sich im Vergleich gerade einmal 850 Milliarden Tonnen CO2.
Diese Freisetzung schafft also erneut einen Teufelskreis, der den Klimawandel weiter beschleunigt. Studien schätzen, dass bis zum Jahr 2100 etwa 130 bis 160 Milliarden Tonnen Kohlenstoff aus Permafrostböden freigesetzt werden könnten, wenn die aktuellen Trends anhalten.
Folgen für die Infrastruktur
Das Schmelzen von Permafrostböden stellt dabei auch eine ernste Herausforderung für die Infrastruktur dar. Wenn der Boden schmilzt, verliert er an Stabilität. Dadurch können sich zum Beispiel Pipelines, die auf dem gefrorenen Untergrund gebaut wurden, verformen oder sogar brechen.
Das hat nicht nur hohe Reparaturkosten zur Folge, sondern erhöht auch das Risiko für Umweltschäden durch Öl- oder Gaslecks. Um diese Probleme zu verhindern, sind zusätzliche Investitionen in robustere Bauweisen und Materialien erforderlich.
Klimazonen der Erde
Damit Permafrostboden existiert, braucht es ein kaltes Klima. Welche Klimazonen es auf der Erde gibt und welche Besonderheiten jede Klimazone hat, erfährst du in unserem Video dazu!
Permafrostboden — häufigste Fragen
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Permafrostboden — häufigste Fragen
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Was ist Permafrost?Permafrost ist Boden, der mindestens zwei Jahre am Stück gefroren bleibt. Ein Permafrostboden besteht aus Eis, gefrorenem organischem Material und Gestein. Permafrost kommt vor allem in sehr kalten Regionen wie Arktis und Antarktis sowie in hohen Gebirgen vor.
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Wie entsteht Permafrost?Permafrost entsteht, wenn der Boden über viele Jahre so kalt bleibt, dass er auch im Sommer nicht vollständig auftaut. Das passiert vor allem in Regionen mit dauerhaft sehr niedrigen Temperaturen und wenig Erwärmung durch Sonne. So kann sich eine gefrorene Bodenschicht bilden, die lange stabil bleibt.
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Was ist die aktive Schicht beim Permafrostboden?Die aktive Schicht ist die oberste Schicht über dem dauerhaft gefrorenen Permafrostboden. Diese Schicht taut im Sommer normalerweise auf, oft bis etwa einen halben Meter tief. Im Winter friert sie meist wieder zu, während der Boden darunter gefroren bleibt.
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Warum werden beim Auftauen von Permafrost Methan und CO2 frei?Methan und CO2 werden beim Auftauen von Permafrost frei, weil im gefrorenen Boden viel organisches Material eingeschlossen ist. Wenn der Boden taut, bauen Mikroorganismen (winzige Lebewesen im Boden) dieses Material ab. Dabei entstehen CO₂ und Methan, die dann aus dem Boden in die Luft gelangen.
Klimazonen verstehen
Permafrostboden gehört zu den kalten Klimazonen der Erde und ist typisch für sehr kalte Regionen. Wer sich mit Klimazonen beschäftigt, vergleicht Temperaturen, Niederschläge und typische Landschaften auf der Erde. So wird klar, wie Klima das Leben, den Boden und ganze Räume prägt. Im Erdkundebereich findest du passende Videos zu diesem und verwandten Themen.
