Selbst optimistische Klimavorhersagen sehen periglaziale Gebieten am Kipppunkt

Etwa ein Viertel der Erdoberfläche besteht auch sogenannten periglazialen Gebieten, die an den Rändern der Gletschergebiete vor allem in hohen nördlichen und südlichen Regionen sowie in großen Höhen anzutreffen sind. Diese Umgebungen mit durch Frost induzierten und durch Permafrost kontrollierten Prozessen an der Landoberfläche (land surfaces processes, (LSP) sind für die Kryosphäre lebenswichtig. Doch Forscher sind kürzlich zu dem Schluss gekommen, dass selbst bei den optimistischsten Schätzungen der künftigen Kohlendioxidemissionen sich die periglazialen Gebiete bis 2050 erheblich reduzieren werden und bis 2100 nicht mehr bestehen.

Die in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichte Studie hebt hervor, dass periglaziale Gebiete sich aufgrund des Klimawandels erheblich verändert haben, wie etwa Gletscherrückzug, Erweiterung des Buschland zur alpinen Tundra und Veränderungen an thermisch-hydrologischen Strukturen des Permafrosts. Diese Veränderungen der Bodenverhältnisse können sich nicht nur auf Landschaften und die Biodiversität auswirken sondern auch sogenannte Klimarückkopplungen induzieren. Hier können abhängige Systeme, wie etwa Erdoberflächenreflektierung (Licht, das von Schnee und Eis reflektiert wird), Prozesse auslösen, die die Auswirkungen des Klimawandels weiter verstärken oder mindern können.

Untersuchung des heutigen und künftigen periglazialen Klimas

Die Wissenschaftler dieser Studie, die durch die HELIX (High-End cLimate Impacts and eXtremes) Initiative der EU teilfinanziert wurden, untersuchten insbesondere vier Prozesse periglazialer Zonen. Sie arbeiteten mit Fernerkundungsdaten, die in einem beispiellosen Maßstab auf dem Feld quantifiziert wurden, um aktive Oberflächenmerkmale zu untersuchen, die Kryoturbation, Gelifluktion, Nivation und Permafrost auf den Torfanhöhen von Finnoskandinavien, einer Region von einer Größe von ca. 78 000 km2, betreffen.

Die Forscher behaupten, dass das Fehlen von tiefem Permafrost, im Gegensatz zu vergleichbaren Regionen in der kanadischen Hocharktis, bedeutet, dass die Veränderungen am LSP wahrscheinlich sehr schnell vonstattengehen. Sie weisen darauf hin, dass Veränderungen in dieser Region auch mögliche Veränderungen ähnlich gefährdeter, in hohen Breitengraden liegender Gebiete reflektieren, in denen es Gebiete mit nicht kontinuierlichem und isoliertem Permafrost gibt. Dazu gehören auch große Teile Kanadas und Russlands zwischen dem 55. und 70°. N Breitengrad. Das Team analysierte Prozesse auf der Landoberfläche auf der Basis einer Modellierungstechnik mit statistischen Algorithmen, um das Vorkommen von Klimavariablen wie Frost- und Tautage, Regen- und Schneefall, lokale Topographie sowie Bodenbeschaffenheit nachzuverfolgen.

Nachdem die grundlegenden Klimaverteilungen für die Jahre 1981–2010 erstellt waren, entwickelten sie eine Klimaprojektion der Treibhausgaskonzentrationen auf der Basis von drei repräsentativen Konzentrationsverläufen (Representative Concentration Pathway, RCP) über zwei Zeiträume (2040–2069 und 2070–2099).

Sie kamen zu dem Schluss, dass es im aktuellen Bereich des periglazialen Klimas des Studiengebiets zu einer Reduzierung kommen wird und dass bis zum Ende dieses Jahrhunderts aktive Prozesse an der Landoberfläche nur in großen Höhen existieren werden. Doch besonders beunruhigend ist, was Teammitglied Dr. Juha Aalto von der Universität Helsinki und dem Finnischen Meteorologischen Institut sagt: „Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass in den aktuellen periglazialen Gebieten unabhängig von Strategien zur Milderung des Klimawandels, tiefgreifende Veränderungen zu erwarten sind.“

Zu dem Auswirkungen der Ergebnisse sagt Dr. Aalto: „Unsere Ergebnisse weisen auf erhebliche Veränderungen des nordeuropäischen Pflanzenlebens hin. Viele seltene Arten können nur in Gebieten mit intensivem Frost oder späten Schneefällen überleben, weshalb das Verschwinden solch einmaliger Umgebungen die Biodiversität reduzieren wird.“ Dies erweitert die Milderungsanstrengungen um den wichtigen Aspekt realistischer fundierter Erwartungen.

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