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Als ich 2009 zum ersten Mal für eine Reportage nach Grönland flog, landete ich, wie die meisten internationalen Besucher, auf dem Flughafen von Kangerlussuaq, im zentral-westlichen Teil der größten Insel der Welt. Am inneren Ende eines langen Fjords, hat man das Gefühl, mitten im Nirgendwo zu sein. Kein Ort mit einem Flughafen – eher ein Flughafen mit einigen verstreuten Gebäuden drum herum und weniger als 500 Einwohnern. Er wurde 1991 als Basis der US-Streitkräfte gebaut. Heute ist er – noch – der internationale Drehpunkt für Reisende. Viel Infrastruktur findet man hier nicht. Eine Auswahl an Hotels und Restaurants sucht man vergebens. Die meisten Besucher bleiben höchstens lang genug, um einen Ausflug zum 25 Kilometer entfernten Eisschild zu nutzen. Oder sie fliegen direkt weiter.
Im Ort fielen mir einige ungewöhnliche Konstruktionen auf. Vereiste Rohre, die von einigen Häusern in die Erde führten. Teile des Kühlsystems, erklärte meine einheimische Begleiterin. Der Permafrost taut, die Gebäude drohen einzustürzen. Deshalb kühlt man die Erde um die Fundamente herum.
Das war eine Art Vorbote eines Phänomens, das das Leben in der Arktis – und das globale Klima – bedroht. Man spricht von Permafrost, wenn der Boden mindestens zwei Jahre hintereinander gefroren bleibt. Meistens ist er schon seit hunderten oder tausenden Jahren gefroren. Der Permafrost erstreckt sich über ungefähr ein Viertel der nördlichen Hemisphäre: große Teile Alaskas, Kanadas und Sibirien. Dort leben, arbeiten und jagen Menschen – die meisten indigene Einwohner – seit hunderten von Jahren. Jetzt erwärmt sich die Welt. Das Eis im Boden taut. Die Oberfläche wird weich und sackt ein.
Das Tor zum Eisschild
2017, während eines späteren Besuchs in Kangerlussuaq, interviewte ich Professor J.P. Steffensen, einen renommierten Glaziologen der Universität Kopenhagen. Er koordinierte die Logistik für das East Greenland Ice-core Project, (EastGRIP). Wissenschaftler und Ausrüstung mussten zum Eiskernbohrprojekt mitten im riesigen Eisschild geflogen werden. Die zweitgrößte Eisfläche der Welt (nach dem antarktischen Eisschild) bedeckt fast 79 Prozent der Insel und erstreckt sich über 1,710,000 km². Der Flughafen von Kangerlussuaq ist für die Wissenschaftler von extrem hoher Bedeutung. Hier können die Hercules-Maschinen, die auf Skier auf dem Eis landen können, ein- und ausfliegen.
Klimarchiv im Eis
Die Forscher bohren Eiskerne aus dem mehrere Kilometer dicken Eisschild. Daraus können sie anhand der festgefrorenen Schneeschichten einen Überblick über die klimatischen Bedingungen in den letzten mehr als hunderttausend Jahre bekommen. Sie können feststellen, wie warm es war und wie viel Schnee gefallen ist.
Leider hat der Flughafen, auf den sie angewiesen sind, ein eigenes klimawandelbedingtes Problem. Die Landebahn ist auf Permafrost gebaut und sinkt jedes Jahr um geschätzte 2,5 cm. Steffensen und seine Kollegen waren alarmiert über Pläne, den Flughafen zu schließen und den Luftverkehr in die Hauptstadt Nuuk und das Touristenzentrum Ilulissat zu verlegen. Das wäre für den wissenschaftlichen Betrieb katastrophal. Es wurde beschlossen, den Flughafen 2024 für kommerzielle Flüge zu schließen. Inzwischen entschied die dänische Regierung, Reparaturen zu finanzieren, um den Flugplatz für militärische und einige andere Flüge zu erhalten. Eine gute Nachricht für die Forscher. Die unvermeidliche Bedrohung durch das Abtauen des Permafrosts ist allerdings damit nicht aus der Welt geschafft. Und der Flughafen von Kangerlussuaq ist nur ein auffälliges Beispiel des Risikos für die Infrastruktur der Arktis und seiner vier Millionen Einwohner.
Wenn der Boden sinkt
Straßen, Häuser, Pipelines, Militäreinrichtungen werden instabil oder stürzen sogar ein. Für eine im Januar 2022 veröffentlichte Studie der Universität Helsinki analysierten Professor Jan Hjort von der Universität Oulu und seine Kollegen Forschungsergebnisse zum Permafrost der ganzen nördlichen Hemisphäre. Sie fanden heraus, dass die Schäden in der europäischen Permafrostregion wie in den Alpen oder auf Svalbard am wenigsten, in Russland am größten waren. Zwei Drittel des Landes befindet sich auf Permafrost.
In einigen russischen Städten hatten bis zu 80 Prozent der Gebäude Schäden. Mit dem Fortschreiten der globalen Erwärmung rechnen Hjort und seine Kollegen, dass zwischen 30 und 50 Prozent der “kritischen polaren Infrastruktur” bis 2050 ein hohes Risiko tragen werden. Bis zur zweiten Hälfte des Jahrhunderts könnten die Kosten auf zehn Milliarden US-Dollar ansteigen.
Der Permafrost erwärmt sich seit den 1980er Jahren um zwischen 0.3 and 1.0 Grad Celsius pro Jahrzehnt. Einige Regionen der Hohen Arktis haben sich um mehr als drei Grad Celsius erwärmt. Das reicht aus, um einen großen Anteil des gefrorenen Bodens abtauen zu lassen. Mit dem fortschreitenden Klimawandel wird sich der Trend fortsetzen. Nach Satellitenbildern schätzen die Experten, dass mindestens 120,000 Gebäude, 40,000 Kilometer Straßen sowie 9,500 Kilometer Pipelines gefährdet sein könnten. Darunter zählen sie einige kanadische Hauptstrassen, Trans-Alaska Pipeline System und die russischen Städte Vorkuta, Yakutsk und Norilsk.
Fast 70 Prozent der jetzigen Infrastruktur im Permafrostgebiet befindet sich in Regionen, wo der obere Teil des Permafrosts ein hohes Risiko trägt, bis 2050 zu tauen.
Sibirien auf dünnem Eis
Trotzdem wird in der Arktis weiter gebaut. Mit dem Temperaturanstieg und dem wachsenden Interesse an den natürlichen Ressourcen und an der Weiterentwicklung der Region wächst auch der Bedarf an neuen Strassen, Bahntrassen, Pipelines und Gebäuden. Laut einer auf Satellitenbildern basierenden Studie, die 2021 veröffentlicht wurde, ist die Infrastruktur an den Küsten seit 2000 um 15 Prozent oder 180 Quadratkilometer gewachsen.
Klima-Teufelskreis
In einem Kommentar für die New York Times verweist Thomas L. Friedman auf ein wenig beachtetes Statement in einer Rede von US-Präsident Biden zur Ukrainekrise. Darin warnt Biden, Russland stehe vor einem weit wichtigeren Problem: „eine brennende Tundra, die von sich aus nicht wieder frieren wird.“ Der russische Präsident Putin sieht bislang in der Erwärmung des Nordens vorrangig Chancen für die wirtschaftliche Entwicklung. Zukünftig werden immer mehr politische Führer dafür sorgen müssen, dass ihre Völker dem Klimawandel statt fremden Mächten stand halten können, argumentiert Friedman.
Rückkopplungsprozesse – ein globales Problem
Neben den Auswirkungen auf Menschen, Tiere, Ökosysteme und Infrastruktur vor Ort birgt die Erwärmung des Nordens potentiell katastrophale Konsequenzen für den Planeten als Ganzen. In einer Art Rückkopplung setzt der tauende Permafrost mehr CO2 und Methan frei – die Treibhausgase, die den Boden erwärmen und uns jetzt schon so viele Probleme bereiten.
In einer anderen im Januar 2022 veröffentlichten Studie fokussieren Kimberley R. Miner, Merrit Turretsky, Edward Malina und andere die Aufmerksamkeit auf solche Rückkopplungseffekte.
Abrupte Veränderungen könnten eine sehr große Menge CO2 und Methan sehr schnell – innerhalb von Jahren oder sogar Tagen – freisetzen, schreiben die Wissenschaftler nach der Analyse bisher veröffentlichter Forschungsergebnisse.
Die Zunahme an Wald- und Tundrabränden werde zu weiteren signifikanten aber schwer vorhersehbaren Veränderungen der CO2-Bilanz führen, warnen die Experten. Die Beobachtung vor Ort, aus der Luft und per Satellit müsse verstärkt werden, um zu verstehen, ob die Arktis in der Zukunft weiterhin als CO2-Senke agieren werde oder weitere Treibhausgase freisetzen wird.
Der Permafrost ist ein Schlüsselfaktor in der Erforschung der Klimaentwicklung. Leider sind die Prozesse in den Klimamodellen noch nicht berücksichtigt, so die Wissenschaftler.
So viel, das wir nicht wissen
Vor einem Monat veröffentlichten Forscher der Universität Köln die Ergebnisse ihrer Arbeit in der sibirischen Arktis. Sie haben herausgefunden, dass das Abtauen der Permafrostböden unter Umständen auch klimaerwärmende Treibhausgase freisetzt, die bisher nicht mitgerechnet wurden.
Neben Kohlenstoff aus organischem Material, der vor mehr als 30.000 Jahren dort festgefror, fanden sie zum ersten Mal, dass bis zu 18 Prozent des Kohlenstoffs aus anorganischen Quellen stammt.
Sie hätten nicht erwartet, dass ein so hoher Anteil der freigesetzten Treibhausgase aus einer bisher unbeachteten Quelle stamme, so Leitautor Jan Melchert. Um die Klimavorhersagen weiter zu präzisieren, müsse man auch diese Quelle einbeziehen. Dafür müsse weiter erforscht werden, woher der anorganische Anteil komme und durch welche Prozesse er freigesetzt werde.
Ein vernachlässigter Faktor
Die Vereinten Nationen veröffentlichten kürzlich einen Beitrag über die Notwendigkeit, die Klimaauswirkungen der tauenden Permafrostböden zu berücksichtigen.
Susan M. Natali vom Woodwell Climate Research Center studiert seit mehr als 13 Jahren den arktischen Permafrost. Sie sagte den AutorInnen, man werde den Prozess nicht mehr rückgängig machen. Allerdings seien ehrgeizigere Klimaziele unabdingbar, um die schlimmsten Auswirkungen aufzuhalten.
Selbst unter den ehrgeizigsten Szenarien werde um die 25 Prozent des oberen Permafrostbodens verloren gehen, so Natali. Dabei werde ein Anteil des CO2 in die Atmosphäre entweichen. Das sei aber wesentlich besser als die 75 Prozent, die bei weniger ehrgeizigen Treibhausgaseinsparungen tauen könnten.
Ohne solche Rückkopplungseffekte einzubeziehen, werde es so gut wie unmöglich sein, das 1,5 Grad Ziel einzuhalten, ist die Wissenschaftlerin sicher.
Die mathematischen Voraussetzungen seien fehlerhaft, weil der Permafrost nicht in die „Buchhaltung“ einbezogen werde. So seien die Ziele nicht ehrgeizig genug. Dr. Martin Sommerkorn, leitender Experte des WWF-Arktisprogramms und einer der Leitautoren des Sonderberichts Ozeane und Kryosphäre des Weltklimarats, sagte im Gespräch mit UN-News, die Veränderungen in den eisigen Regionen seien kein Warnsignal mehr. Sie seien bereits wesentliche Treiber des globalen Klimawandels und ihrer Auswirkungen.
Den Permafrost kühlen?
Die Autoren der Universität Helsinki Studie erwähnen einige Techniken, um Permafrostböden kalt zu halten und so Infrastruktur zu stabilisieren. Solche Lösungen seien aber oft viel zu teuer. Außerdem habe man noch viel zu wenig Daten. In Zukunft sollten vor Ort Risikoabschätzungen stattfinden, bevor Entwicklungsprojekte an den Start gehen.
Wenn es aber um das globale Problem der Rückkopplungseffekte geht, ist die Situation wesentlich komplexer.
John Holdren, Professor für Umweltpolitik in Harvard und ehemaliger Berater der Obama-Regierung warnt, die Menschheit habe bereits einen Erderwärmungstrend ausgelöst, der dringend eine globale Dekarbonisierungskampagne erfordert. Im Permafrost befinde sich doppelt so viel CO2 wie in der ganzen Erdatmosphäre. Noch wüssten wir nicht, wie schnell der Permafrost taue, wie schnell er Treibhausgase freisetze oder welche Gegenmaßnahmen effektiv sein könnten.
Es gibt kein Zurück
Eine Sache sei klar, so Holdren. Den Klimawandel könne man nicht sofort aufhalten. Wir werden auf jeden Fall Anpassungsstrategien brauchen.
Bei den Permafrost Carbon Feedback Dialogues, die im letzten Jahr vom Cascade Institute veranstaltet wurden, präsentierten einige Experten Lösungsansätze, die sowohl vor Ort als auch global ausprobiert werden könnten. So versuche beispielsweise Pleistocene Park in Nordsibirien durch eine Wiederansiedlung von verschiedensten Pflanzenfressern den Permafrost zu schützen.
„Bei der Futtersuche im Winter zerstören die Tiere die isolierende Schneeschicht und verdichten diese gleichzeitig. Kälte kann dann besser in die Böden eintreten, während die gespeicherte Wärme besser austreten kann“, so die Projektleiter. Außerdem wollen die Betreiber durch Landschaftsoptimierung mithilfe von speziellem Saatgut, die“ hochproduktive Steppentundra“ wiederherstellen. „Die neu entstandenen Wurzelsysteme können das Vielfache an CO₂ aus der Atmosphäre aufnehmen.“
Andere argumentieren für die selektive Abdeckung gefährdeter Regionen mit Kunstoff oder Textilien.
Auch das Geoengineering, unter anderem SRM (“solar radiation management) wird als Lösung vorgeschlagen. Der Einsatz von Sulfat, beispielsweise, um das Sonnenlicht abzuschwächen, könnte die Temperatur reduzieren. Es hätte aber auch Risiken und Nebenwirkungen, die Kritiker für nicht vertretbar halten.
Emissionsreduktionen unausweichlich
Viele Wissenschaftler befürchten, dass der Einsatz von technischen Lösungen Firmen und Regierungen als Ausrede dienen könnten, um weiterhin CO2 auszustossen.
Bei den Entscheidungsträgern fehle immer noch ein allgemeines Verständnis für die langfristigen Auswirkungen der Erwärmung der eisigen Regionen, so Martin Sommerkorn im Gespräch mit UN-News. Diese Veränderungen haben klare Konsequenzen für die Klimaziele bis 2030, so der Wissenschaftler. Wir müssten den Treibhausgasausstoss bis 2030 um 50 Prozent im Vergleich mit dem Niveau von 2020 verringern:
„Sonst werden wir Schwellen überschreiten, nach denen wir das Schmelzen nicht mehr aufhalten können“, warnt Sommerkorn. (Meine Übersetzung aus dem Englischen): Es sei extrem schwierig, Gletscher wieder anwachsen zu lassen – und so gut wie unmöglich, Permafrost wiederherzustellen, so lange die Temperatur ansteigt.
Wir wissen also, was zu tun ist. Leider steigt die CO2-Konzentration weiter an:
2021 war das sechstwärmste Jahr auf der Erde seit 1850 – trotz eines kühlenden La Niña-Effekt. Die letzten sieben Jahre waren die wärmsten je gemessenen.
Trotzdem wird immer mehr Öl gefördert:
Die Internationale Energieagentur IEA erwartet, dass in diesem Jahr voraussichtlich mehr Strom aus Kohle erzeugt werden wird als jemals zuvor.
IEA-Chef Fatih Birol, bezeichnete diese Tatsache als „besorgniserregendes Zeichen“. Kohle sei der größte Verursacher der weltweiten CO2-Emissionen und die Welt befinde sich weit abseits vom Netto-Null-Pfad.
Die wirtschaftliche Erholung nach der Pandemie sowie die Ukrainekrise haben die Nachfrage nach Energie in den Fokus gestellt. Erdgas, ein fossiler Brennstoff, soll als Brücke zwischen Öl und Kohle und den erneuerbaren Energien dienen. Kritiker befürchten, dass dies die Energiewende eher verlangsamen als beschleunigen wird.
Von Greenpeace zur deutschen Regierung
Vor dem Hintergrund des Klimanotstands hat Deutschland die Chefin von Greenpeace International, Jennifer Morgan, eine renommierte Klimaexpertin, überredet, die Organisation zu verlassen und Klimaberaterin der deutschen Regierung zu werden.
Einige sehen das als schlagzeilenträchtige PR-Maßnahme. Andere sorgen sich um solche enge Verbindungen zwischen der Politik und dem Lobbyismus.
Es muss sich noch zeigen, was die neue Zusammenarbeit der ehemaligen Greenpeace-Chefin und der Regierung bewirken kann. Ich nehme es als ermutigendes Zeichen dafür, dass die Grünen in der Regierungskoalition dieser führenden Volkswirtschaft ihre Wahlversprechen erfüllen – und ihre Parteiphilosophie umsetzen wollen, in dem sie die Energiewende vorantreiben, die die Welt so dringend braucht. Ich wünsche Frau Morgan und denjenigen, die sie eingestellt haben, schnellen Erfolg – und viel Glück. Das brauchen wir alle – und überall. So lange die Treibhausgase weiter ansteigen, wird der Boden unter der Arktis immer wackliger werden – und das Risiko einer Klimakatastrophe wie ein Damokles-Schwert immer bedrohlicher über unserem Planeten hängen.