Arktische Feuchtgebiete sind bekannte Emittenten des starken Treibhausgases Methan (CH4). Gut entwässerte Böden hingegen entziehen der Atmosphäre Methan. In den arktischen und borealen Biomen bedecken gut entwässerte Hochlandböden mit einem hohen Potenzial für den atmosphärischen Methanverbrauch mehr als 80 % der Landfläche. Trotz der großen Hochlandbedeckung und ihrer potenziellen Bedeutung für die Methanaufnahme sind die zugrunde liegenden Mechanismen, Umweltkontrollen und sogar das Ausmaß der Methanaufnahme im arktischen Boden nur unzureichend verstanden.
Eine aktuelle Studie unter der Leitung von Forschern der Universität Ostfinnland und der Universität Montreal kommt zu dem Schluss, dass die Methanaufnahme im arktischen Boden möglicherweise größer ist als bisher angenommen und dass die Methanaufnahme unter trockenen Bedingungen und mit der Verfügbarkeit labiler Kohlenstoffsubstrate zunimmt. Der Artikel wurde veröffentlicht in Natur Klimawandel– eine der Top-Zeitschriften in den Naturwissenschaften.
Die Studie wurde hauptsächlich am Trail Valley Creek durchgeführt, einem Tundra-Standort in der westkanadischen Arktis. Die Autoren nutzten einen einzigartigen Versuchsaufbau bestehend aus 18 automatisierten Kammern zur kontinuierlichen Messung der Methanflüsse. So weit nördlich in der kanadischen Arktis gibt es kein anderes automatisiertes Kammersystem, und oberhalb des Polarkreises weltweit gibt es nur wenige, von denen die meisten an Standorten installiert sind, die Methan ausstoßen.
Die hochauflösenden Messungen der Methanaufnahme (mehr als 40.000 Flussmessungen) zeigten bisher unbekannte Diesel- und saisonale Dynamiken der Methanaufnahme: Während die Methanaufnahme im Früh- und Hochsommer nachmittags am größten war und mit der maximalen Bodentemperatur zusammenfiel, war die Methanaufnahme im Spätsommer am größten Der Sommer erreichte in der Nacht seinen Höhepunkt.
Die zugrunde liegenden biogeochemischen Mechanismen sind komplex, aber die Studie zeigt, dass die stärkste Methanaufnahme mit Spitzenwerten der Kohlendioxid (CO2)-Atmung des Ökosystems zusammenfiel. Die Ergänzung der Flussmessungen am Trail Valley Creek durch Messungen an anderen Standorten in der Arktis in Kanada und Finnland zeigte, dass die Verfügbarkeit labiler Kohlenstoffsubstrate und Nährstoffe den Methanverbrauch in arktischen Böden fördern kann.
In größerem Maßstab sind diese Ergebnisse von großer Bedeutung für die Schätzung des aktuellen Methanhaushalts der Arktis und für die Vorhersage der zukünftigen Reaktion der Methanaufnahme des arktischen Bodens auf ein sich änderndes Klima. Der Studie zufolge wird die Erwärmung in den hohen Breiten selbst, die in der Arktis bis zu viermal schneller erfolgt als im Rest der Welt, die Methanaufnahme in der Atmosphäre in geringerem Maße fördern als die damit verbundene großflächige Trocknung.
Die Studie wurde von einem internationalen Forscherteam aus Kanada und Finnland sowie Mitarbeitern aus den Vereinigten Staaten und Deutschland durchgeführt.
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Die Methansenke im arktischen Boden nimmt mit trockeneren Bedingungen und höherer Ökosystematmung zu., Natur Klimawandel (2023). DOI: 10.1038/s41558-023-01785-3