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Auftauen der Permafrostböden

Erstellt am: 25.03.2011 | Stand des Wissens: 20.09.2018
Ansprechpartner
Technische Universität Berlin, Fachgebiet Wirtschafts- und Infrastrukturpolitik (WIP) - Prof. Dr. v. Hirschhausen, Prof. Dr. Beckers

Unter Permafrostböden versteht man große Gebiete in Nordamerika und Nordeuropa, die ganzjährig gefroren sind. Diese Gebiete nehmen 24 Prozent der Landmasse auf der Nordhalbkugel ein [IASC04, S. 183-242].

Weltweit wird ein Anstieg in den Temperaturen der oberen Bodenschichten beobachtet, in welchen bisher Methan in großen Mengen bisher gebunden vorliegt. Durch den Klimawandel werden diese Treibhausgase teilweise freigesetzt. Problematisch ist dieser Rückkopplungseffekt vor allem wegen der äußerst klimaschädlichen Wirkung von Methan. Ein Kilogramm Methan trägt etwa 33mal mehr zur globalen Erwärmung bei als die gleiche Masse CO2 [Quelle: ShFa09a].

Neuere Untersuchungen zeigen, dass in den letzten Jahren vor allem in arktischen Gebieten große Mengen an zuvor gebundenem Methan freigesetzt wurden und den Klimawandel weiter beschleunigen [Quelle: ShSe10]. Auch führt der Rückgang der von Schnee und Eis bedeckten Fläche zu einer Verringerung des Albedo-Effekts. Demgegenüber stehen zwar eine Ausbreitung der Vegetationszone und eine Bindung von CO2 in Form von Biomasse. Dieser Effekt kann aber den Verlust des Albedo-Effekts und die massive Freisetzung von Kohlenstoff in Form von Methan und CO2 nicht ausgleichen.

Auch in den Hochgebirgen kann es zu einem Rückgang des Permafrostbodens kommen. Die Folgen sind hierbei eine Abnahme der Bodenfestigkeit und vermehrter Steinschlag und Erosion.
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Technische Universität Berlin, Fachgebiet Wirtschafts- und Infrastrukturpolitik (WIP) - Prof. Dr. v. Hirschhausen, Prof. Dr. Beckers
Literatur
[IASC04] International Arctic Science Committee, John E.Walsh Arctic Climate Impact Assessment, 2004
[ShFa09a] Shindell, D. T., Faluvegi, G., Koch, D. M., Schmidt, G. A., Unger, N., Bauer, S. E. Improved attribution of climate forcing to emissions, veröffentlicht in Science, Ausgabe/Auflage Vol. 326, Nr. 5953, 2009
[ShSe10] Shakhova, Natalia, Semiletov, Igor , Salyuk, Anatoly, Yusupov, Vladimir , Kosmach, Denis , Gustafsson, Örjan , Extensive Methane Venting to the Atmosphere from Sediments of the East Siberian Arctic Shelf, veröffentlicht in Science, Ausgabe/Auflage Vol. 327, 2010/03
Glossar
Biomasse Biomasse umfasst:
  • Reststoffe wie z.B. Restholz, organische Abfälle (Biomüll, Gülle etc.), Stroh sowie
  • Energiepflanzen wie z.B. Raps, schnell wachsende Baumarten, Energiegetreide, Miscanthus.
CH4 = Methan. Es ist ein farbloses, geruchloses und leicht brennbares Gas, das zu Kohlendioxid und Wasser verbrennt. Methan ist Hauptbestandteil von Erdgas, Biogas, Deponiegas und Klärgas. Als Erdgas dient es hauptsächlich der Beheizung von Wohn- und Gewerberäumen, als industrielle Prozesswärmeenergie, zur elektrischen Stromerzeugung und in kleinem Umfang als Treibstoff für Kraftfahrzeuge. Methan gehört zu den klimarelevanten Treibhausgasen. Methan entsteht bei allen organischen Gär- und Zersetzungsprozessen, wie z.B. in Sümpfen, Nassreisfeldern und Massenviehhaltung. (Der Verdauungstrakt von Wiederkäuern produziert Methan.) Nach Kohlendioxid ist Methan mit einem Anteil von knapp 20 Prozent wichtigster Verursacher des Treibhauseffekts, wobei es ein 20- bis 30-mal wirksameres Treibhausgas als CO2 ist. Die weltweiten Methanemissionen werden auf 500 Mio. Tonnen/Jahr geschätzt, davon gehen rund 70 Prozent auf menschliche Aktivitäten zurück.
Treibhausgase Diese in der Atmosphäre sich befindlichen Gase verhindern, dass langwellige Infrarotstrahlung auf direktem Weg von der Erdoberfläche ins Weltall gelangt. Sie verhalten sich wie Glasscheiben eines Treibhauses und heizen die Atmosphäre auf. Natürliche Treibhausgase:
  • Wasserdampf
  • Kohlendioxid
  • Ozon
  • Methan
  • Stickoxid
Vom Menschen gemachte Treibhausgase:
  • FKW
  • HFKW
  • FCKW
  • SF6
CO2
Kohlenstoffdioxid. Ein Gas, welches zu ca 0,4% in der Erdatmosphäre vorkommt, bildet den Grundstock für pflanzliches Leben und pflanzliche Biomasse. Es entsteht z.B. bei der Verbrennung (Oxidation) von Kohlenstoff mit Sauerstoff. Durch seine Wirkung als Treibhausgas und der massiven Freisetzung bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe ist es mit hoher Wahrscheinlichkeit der wichtigste Auslöser des Klimawandels.
Kohlenstoff = Kohlenstoff. Er kommt in der Natur sowohl in reiner Form als auch in großer Vielfalt chemisch gebunden vor. Kohlenstoffverbindungen bilden die molekulare Grundlage allen irdischen Lebens. Elementarer Kohlenstoff ist nichtmetallisch und kommt in mehreren Modifikationen vor, die beiden wichtigsten sind Diamant und Graphit. Bei Zimmertemperatur sind die Kohlenstoffmodifikationen stabil, bei höheren Temperaturen verbrennen sie zu Kohlenstoffdioxid (CO2), bei unvollständiger Verbrennung bildet sich das giftige Kohlenstoffmonooxid (CO).

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?345867

Gedruckt am Dienstag, 16. Juli 2019 20:29:20