Dieses Pflanzenmaterial lagert in den Sedimenten im Meeresboden. Der Mikrobiologe hat Bodenproben aus dem Meer untersucht und einen hohen Methanausstoß gemessen. Die Forscher gehen davon aus, dass Ähnliches auch an Land passieren könnte.

Forscher um die Geomorphologin Prof. Hanne Christiansen von der Universität Svalbard kontrollieren Permafrostböden auf Spitzbergen. Sensoren in Bohrlöchern messen die Temperatur. "Hier auf Spitzbergen liegt die jährliche mittlere Lufttemperatur bei minus 5 Grad Celsius", sagt Christiansen. "Wir wissen aber kaum etwas über die Temperaturen im Boden. Wenn wir besser verstehen wollen, welche Auswirkungen die Erderwärmung hat, müssen wir auch die oberen Meter des Untergrunds überwachen."

Permafrostboden ist eine Mischung von Gestein, Eis, Luft und Pflanzenresten. Wird der Untergrund wärmer, steigt auch der Methanausstoß, wie etwa in Alaska.

Auch aus dem Meeresgrund unter der Ostsibirischen See entweicht deutlich mehr Methan als lange angenommen. Beinahe acht Teragramm - acht Millionen Tonnen - Kohlenstoff in Form des klimarelevanten Gases gelangen dort pro Jahr aus dem Meer in die Atmosphäre, berichtet eine internationale Forschergruppe um Natalia Schachowa von der Universität Alaska in Fairbanks. Das entspricht etwa jener Menge Methan, die bisher für den gesamten Ozean angenommen wurde. Diese bedeutsame Methanquelle müsse in aktuelle Klimamodelle einbezogen werden, betonen die Forscher.

Schachowa und ihre Kollegen sammelten in den Jahren 2003 bis 2008 mehr als 5000 Proben aus Seewasser, Luft und See-Eis über dem Ostsibirischen Schelf. Dabei zeigte sich, dass mehr als 80 Prozent des Tiefenwassers und mehr als die Hälfte des Oberflächenwassers mit Methan stark angereichert sind. Die Methankonzentrationen sind gegenüber der üblichen Hintergrundkonzentration an einzelnen Stellen bis zu 1400-fach erhöht, berichten die Forscher. Vergleichbare Ergebnisse fanden sich in der Luft über der betroffenen Meeresregion, und im Winter auch im See-Eis. Das zeige, dass sich das Methan nicht nur vermehrt im Wasser löst, sondern von dort auch in die Atmosphäre gelangt, so Schachowa.

Das Methan stammt aus dem Permafrostboden, der nicht nur die arktische Tundra, sondern auch den Meeresgrund unter der Ostsibirischen See bedeckt, erklären die Forscher. Nach der letzten Eiszeit wurde diese Region durch steigende Meeresspiegel zusehends von Wasser bedeckt, welches deutlich wärmer ist als die arktische Luft. Dadurch erwärmte sich die Oberfläche des Permafrosts um etwa 12 bis 15 Grad, was zur vermehrten Lösung des Methans führt. Das Ostsibirische Schelf ist mit mehr als zwei Millionen Quadratkilometern etwa dreimal so groß wie die terrestrischen sibirischen Feuchtgebiete, die bisher auf der Nordhalbkugel als Hauptquelle atmosphärischen Methans galten.

Methan ist ein über 30 Mal stärkeres Treibhausgas als Kohlendioxid. Die aktuellen jährlichen Emissionen belaufen sich weltweit auf etwa 440 Millionen Tonnen Kohlenstoffdioxid, erläutert Martin Heimann vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena in einem begleitenden Kommentar. Zwar seien die aktuell gemessenen Werte in der Ostsibirischen See vor diesem Hintergrund vergleichsweise klein. Dennoch müsse man diese Methanquelle aber angesichts der globalen Erwärmung aufmerksam beobachten, so Heimann.

Der schmelzende Permafrostboden kann binnen 100 Jahren 200 Milliarden Tonnen Kohlenstoff in Form der Treibhausgase Kohlendioxid. Das haben 2007 Forscher um Arne Grønlund von Bioforsk ausgerchnet, ein staatliches Forschungsinstitut aus Norwegen. Die globale Erwärmung führt dazu, dass die Oberflächen der Permafrostböden immer tiefer auftauen. Mit diesem Prozess werde wiederum Kohlenstoff freigesetzt, der sich in tieferen Schichten angelagert hat und bislang eingeschlossen war. Dies entspricht der Gesamtmenge Kohlendioxid, die durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen in den letzten 150 Jahren entstanden ist.