Wenn Permafrost wegen des Klimawandels taut, entsteht viel Methan, was wiederum den Klimawandel befeuert

© APA/AFP/MARK RALSTON

Wissen Wissenschaft
07/22/2020

Gestatten, Methan: Porträt eines unbekannten Klimagases

Während sich bei der Klimadebatte fast alles um CO2 dreht, findet sich immer mehr von seinem unbekannten Zwilling in der Atmosphäre.

von Susanne Mauthner-Weber, Pilar Ortega

Was haben tauende Permafrostböden in Sibirien, die lecken Erdgas-Anlagen in den USA und furzende Kühe in Argentinien gemeinsam? Nein, das ist nicht der Beginn eines schlechten Witzes. Es ist eine wissenschaftliche Frage: Bei allen drei chemischen Vorgängen tritt Methan aus.Erst vergangene Woche vermeldeten Forscher der Stanford University, dass der jährliche weltweite Ausstoß des zweitwichtigsten Treibhausgases einen neuen Höchststand erreicht hat: Von 2006 bis 2017 haben die Methan-Emissionen um neun Prozent zugenommen, geht aus einer Studie der Universität Stanford hervor. 50 Forschungseinrichtungen und um die hundert Wissenschafter haben das ermittelt. Sie sagen auch, dass etwa 60 Prozent der Emissionen auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen seien. Hoch an der Zeit also, dem unbekannten Zwilling des Kohlendioxids mehr Aufmerksamkeit zu widmen (siehe auch unten).

Das tat zum Beispiel die New York Times. Etwa zeitgleich mit den Forschern berichtete sie, dass der wirtschaftliche Kollaps der Fracking-Branche in den USA ein Umweltdesaster auszulösen droht. Bohrlöcher, aus denen massenhaft Methan entweicht, werden gerade ohne Vorsichtsmaßnahmen zurückgelassen: „An dem Tag, an dem der hoch verschuldete texanische Ölproduzent MDC Energy vor acht Monaten Konkurs anmeldete, entwich aus einem Tank einer seiner Quellen immens viel Methan, ein potentes Treibhausgas, in die Atmosphäre.“ Das bankrotte Unternehmen würde mehr als 40 Millionen Dollar benötigen, um seine Bohrlöcher zu schließen. Und es ist nur eines von vielen.

Wo es vorkommt

Aktuell ist der Methangehalt der Luft etwa 2,5-mal höher als in vorindustrieller Zeit, rund ein Drittel der globalen Erwärmung geht auf das Konto des potenten Klimagases. Das Gas entsteht auf natürliche Weise in Sümpfen und Feuchtgebieten, beim Reisanbau oder auf Mülldeponien. Auch Kühe und andere Wiederkäuer produzieren es. Wird eine Gas-Pipeline undicht, tritt meistens Methan aus.

Vieles unerforscht

Üblicherweise kein Problem für die Natur, hat sie doch Mechanismen, um CH₄ natürlich abzubauen, sodass die Konzentration in der Atmosphäre eigentlich nicht so plötzlich und stark ansteigen dürfte, wie es im Moment der Fall ist. „Das zeigt, dass wir den Kreislauf dieses Gases noch nicht komplett verstehen“, sagt etwa der renommierte deutsche Klimaforscher Mojib Latif. Eine mögliche Erklärung: Das Methan könnte sich in der Atmosphäre breitgemacht haben, weil es mehr Kühe in der Landwirtschaft sowie heißere und nassere Feuchtgebiete gibt. Das aber wäre keine gute Nachricht. Denn es würde bedeuten, dass der Klimawandel sich selbst verstärkt: Höhere Temperaturen, nassere Feuchtgebiete, mehr Methan, das zu noch höheren Temperaturen führt – und so weiter.

Risiko Bodenfeuchte

Andreas Richter vom Zentrum für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaften der Uni Wien untersucht die Treibhausgase, die im Permafrost gespeichert sind. Zur Erklärung: Auf der Nordhalbkugel ist etwa ein Viertel der gesamten Landfläche Dauerfrostboden. In Russland gehört gut die Hälfte der Landesfläche dazu und auch große Teile von Alaska sowie Kanada sind dauerhaft gefroren. „Die Permafrostbereiche haben sehr viel Bodenfeuchtigkeit“, erklärt Richter. „Bis vor zehn Jahren dachte man, dass viel entstehen wird, wenn dieser Boden taut. Heute weiß man, dass es auch zu starken Methan-Ausgasungen kommen kann. “

Methan-Hotspots

Dabei spielen wohl so genannte Methan-Hotspots eine Rolle. 2017 schickte die NASA ein Flugzeug mit einem Spezialgerät los, das 30.000 Quadratkilometer der Landschaft scannen sollte. „Wir haben zwei Millionen dieser Hotspots gefunden“, sagt Clayton Elder vom Jet Propulsion Laboratory der NASA. Sie konzentrieren sich um stehende Gewässer wie Seen und Bäche. „Nach zweijährigen Feldstudien fanden wir Hinweise auf abruptes Auftauen des Permafrosts direkt unter den beobachteten Hotspots“, sagte Elder. „Möglicherweise ist es der dabei frei werdende zusätzliche Beitrag von Kohlenstoff aus dem Permafrost – Kohlenstoff, der seit Tausenden von Jahren gefroren ist – , der für Mikroorganismen Nahrung liefert, die daraus wiederum Methan entstehen lassen.“ Obwohl Umweltwissenschafter Richter davor warnt, die Rolle des Methans für den Klimawandel zu überschätzen, sagt er auch: „Dieser abrupte Klimawandel ist das derzeit viel Gefährlichere.“

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