Mittwoch, 7. Dezember 2011

Wo der Weihnachtsmann wohnt

Jetzt, so zwischen Nikolaus und Heiligabend, zwischen Durban und Brüssel, zwischen Ratingagenturen und neuen Kohlekraftwerken, ist die beste Zeit, sich zu besinnen und das Wichtige vom Unwichtigen, das Essentielle vom Belanglosen, das Gemurmel von der klaren Stimme zu trennen.

Eine klare Stimme wird auch ihm zugeschrieben. Und irgendwo im Norden, in einer Welt voller Eis, Schnee und Kälte soll er leben - der Weihnachtsmann. Generationen von Kindern haben am warmen Ofenfeuer und auf dem Schoß der Großmutter sitzend die Geschichten vom nordischen Single und seinen Rentieren vernommen und sich dann später - merklich eingeschüchtert - diesem weißbärtigen Gesellen zum Rapport vor dem Weihnachtsbaum gestellt.

Eine Rute hatte er dabei, ein Gedicht musste man aufsagen - bei gnädigen Weihnachtsmännern wurde man dieser Pflicht entbunden und bekam sogleich Zugriff auf den Sackinhalt -, doch die Zweifel am Mann unter dem Mantel wuchsen mit jedem Lebensjahr. Es war, es ist ein Mythos, der Gott sei Dank bis in unsere Tage überdauert hat. Aber wir Kinder von damals müssen uns heute neben der Erkenntnis, damals Opa oder Onkel auf den Leim gegangen zu sein, auch weniger amüsanten Tatsachen stellen.

Klimawandel in den Polargebieten

Die Polargebiete der Erde sind geographisch durch ihre Lage nördlich bzw. südlich des Polarkreises gekennzeichnet. Zwischen Polarkreis und Pol nimmt die zur Verfügung stehende Energiemenge im Vergleich zum Äquator um 40 bis 50 Prozent ab. Dies ist der Hauptgrund, weshalb bei den gegenwärtigen Diskussionen um den anthropogenen Klimawandel klimatische Veränderungen in den Polargebieten als Indikatoren besondere Bedeutung besitzen.

Grundsätzlich hängt unser Klima von 3 Faktoren ab:
* Kurzwellige Einstrahlung
* Planetarisches Albedo
* Zusammensetzung der Atmosphäre (anthropogener + natürlicher Treibhauseffekt)

Der IPCC schätzt die Anteile dieser drei Faktoren wie folgt ein:
* Solarkonstante: + 0,12 W/m²
* Albedo: Je nach Quelle verschiedene Meinungen. Die UNEP rechnet mit 2,4 Millionen weniger Toten bis 2040 und einer Verringerung der Klimaerwärmung in der Arktis um 0,7 °C durch Reduktion des emittierten Aerosolanteils.
Der IPCC hingegen spricht schon jetzt von einem (hauptsächlich auf der Wirkung von Kondensationskeimen beruhenden) Energiedefizit von 1,2 W/m².
* anthropogener Treibhauseffekt: + 0,6 bis + 2,4 W/m² | natürlicher Treibhauseffekt: + 3 W/m²

Wie sich die genannten Faktoren nun konkret auf die Polargebiete auswirken, wird unter anderem von den Meeresströmungen (Golfstrom --> Thermohaline Zirkulation), der Arktischen Oszillation, der Antarktischen Oszillation und zahlreichen Rückkopplungseffekten bestimmt.

Albedo <--> Permafrost, Methan, CO2, Vegetation <--> Meeresströmungen <--> Atmosphäre

Aber fest steht: Es wird wärmer, das Eis schwindet und der Meeresspiegel steigt.

Tipping Points

Aus Eisbohrkernen hat man gelernt, dass sich terrestrische Ökosysteme u.a. während der letzten Kaltzeit innerhalb kürzester Zeit (wenige Jahrzehnte) verändern können. Werden demnach bestimme Schwellenwerte (im folgenden für die arktischen Gebiete kurz aufgeführt) überschritten, sind rapide Klimaänderungen unausweichlich.

Arktis:
* Menge arktischen Meereises (bereits gekippt)
* Ozonloch (bereits gekippt?)
* Grönländischer Eisschild
* Tiefenwasserbildung
* Methanausgasung

Antarktis:
* Ozonloch (bereits gekippt)
* Vergletscherung Antarktische Halbinsel
* Westantarktischer Eisschild
* Zentraler Antarktischer Eisschild
* Antarktische Tiefenwasserbildung

Jedoch gilt auch hierfür: Die einen sehen schwarz, die anderen weiß.

Folgen des Klimawandels für terrestrische Ökosysteme der Arktis

Terra bedeutet Erde und mit terrestrischen Ökosystemen setzen wir uns tagtäglich auseinander. Denn wir wechselwirken in ihnen/mit ihnen, haben ihre groben Gesetzmäßigkeiten verstanden, wissen bspw. um den Aufbau und den Informationsgehalt der verschiedenen Bodentypen dieser Welt.

Die Besonderheiten arktischer Böden liegen nun zum einen in ihren überschaubaren Profilen und zum anderen im Vorhandensein von Permafrost. Die Permafrostzone verläuft uneinheitlich um den Globus und grenzt im Süden an die Zone der Borealen Nadelwälder. Uneinheitlich bedeutet, dass man nicht von "dem Permafrost" sprechen kann, sondern zwischen kontinuierlichem, diskontinuierlichem und sporadischem Permafrost unterscheiden muss (Klassifikationsparameter ist die jahreszeitliche Stabilität).

Bei der International Permafrost Association (IPA) findet man neben den gängigen Definitionen gute Informationen zu Prozessen innerhalb dieser Klasse von Böden.

Wird es wärmer, tauen die Böden auf. Daraus resultieren typische, im Landschaftsbild sichtbare morphologische Formen, die an Karstlandschaften erinnern.

Fehlt das bis dato stabilisierend wirkende Eis im Untergrund, geraten Böden in Bewegung (--> Solifluktion) und werden umgelagert. Nährstoffe werden exponiert, erodiert, der Kohlenstoffhaushalt massiv beeinflusst. Die arktischen Böden tauen zwar regional recht unterschiedlich auf (in Abhängigkeit von Vegetationsbedeckung, organischer Auflage und Schneedecke), der Trend zeigt aber in Richtung sich vergrößernde Auftauschichten.

Wie oben bereits angeklungen, kann sich die Landschaft deutlich verändern. Brechen etwa Moränen, können ganze Täler überflutet werden was wiederum mit einer deutlichen Mineralumlagerung einhergeht.

--> Weitere Bilder aus der Permafrostzone <--

Größere Auftauschichten im Sommer bedeuten eine erhöhte Umsetzung mineralischen Kohlenstoffs aus den Böden unter aeroben Bedingungen zu CO2 und Wasser. Die neue Biomasse kann gar Rückkopplungseffekte in Gang setzen und u.a. auch die Bodentemperatur erhöhen.
("For instance, the aforementioned expansion of shrubs and trees has promoted snow accumulation, increased winter soil temperatures, and enhanced soil microbial activity and nutrient mineralization rates, which collectively may further promote shrub growth. Experimental studies also indicate potential atmospheric feedback consequences of vegetation response to warming.")

Nicht zu unterschätzen ist außerdem der Einfluss der Moore auf unser Klima. Denn Moore sind wichtige Kohlenstoffspeicher der arktischen Zone. Tauen sie auf, kommen außerdem anaerobe Zersetzungsvorgänge in Gang, die eine Methanemission zur Folge haben.
("Obwohl Moorböden weltweit auf nur etwa 400 Millionen ha beziehungsweise etwa 3 % der Landoberfläche vorkommen, speichern sie etwa 450 bis 500 Gt (Gigatonnen) Kohlenstoff in Form von Torf in ihren Böden [...] Dieser Kohlenstoffvorrat entspricht etwa einem Drittel der insgesamt in Böden gebundenen Kohlenstoffvorräte, knapp Zweidrittel der in der Atmosphäre vorkommenden Vorräte und etwa Vierfünftel der in der Biomasse der Landpflanzen gebundenen Kohlenstoffvorräte.")

Einen sehr guten Ansatz zur Modellierung verschiedener Kreisläufe (speziell für Kohlenstoff) im Ökosystem Arktis bietet eine Studie (PDF, 44 MB, S. 26ff) des International Arctic Research Centers in Fairbanks.

Und was ist nun mit dem Weihnachtsmann? Tja, auch er wird um die nachweislich stattfindende Klimaerwärmung in der Arktis nicht herumkommen. Wenn seine Rentiere nun jedoch in Zukunft Zwergsträucher anstelle von Flechten zum Fressen bekommen, wird es die Paarhufer am allerwenigsten stören.
Wie wäre es aber mit einem Hinweis auf die o.g. Studien für uns Menschen - versteckt in jedem Geschenk - an Weihnachten? Think global, act local.

In diesem Sinne: Ho-Ho-Ho und schöne Grüße nach Südafrika

PS: Das Klima liebt Finanzkrisen

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