Die weltweite Schmelze lässt die Methanvorräte verschwinden, deren Ausmaß wir nicht kennen. Ein junger Forscher von der Universität Kopenhagen hat hohe Konzentrationen des starken Treibhausgases im Schmelzwasser von drei kanadischen Gebirgsgletschern entdeckt, von denen man annahm, dass es nicht existiert – und fügt damit neue Unbekannte zum Verständnis der Methanemissionen aus den vergletscherten Regionen der Erde hinzu
Die Rotorblätter des Hubschraubers drehen sich, während sein geschickter Pilot Luftakrobatik zwischen den steilen Berghängen des Yukon, wo Ph.D. Die Studentin Sarah Elise Sapper leitet ihre erste Feldexpedition tief ins Herz der Berge im Nordwesten Kanadas. Aus den Helikopterfenstern fällt ihr Blick auf den zerklüfteten Rand des Donjek-Gletschers: Schmelzwasser wirbelt unter dem Eis hervor wie ein Strudel.
Kurz nach der Landung stellt sich heraus, dass Sarah gleich beim ersten Versuch auf einen ungewöhnlichen Fund gestoßen ist. Sekunden nach dem Start ihres tragbaren Methananalysators ist klar, dass die Luft mit Methan angereichert ist und der Übeltäter ist bald gefunden. Sie entnimmt eine Schmelzwasserprobe und misst Methankonzentrationen, die weit über den Erwartungen liegen.
„Wir erwarteten niedrige Werte im Schmelzwasser, weil man davon ausgeht, dass die Methanemissionen der Gletscher größere Eismassen wie riesige Eisschilde erfordern. Das Ergebnis war jedoch genau das Gegenteil. Wir haben Konzentrationen gemessen, die bis zu 250-mal höher waren als in unserer Atmosphäre.“ “ erklärt Sarah Elise Sapper vom Fachbereich Geowissenschaften und Management natürlicher Ressourcen der Universität Kopenhagen.
Die Feldgruppe hob ab und flog weiter zu zwei weiteren Berggletschern, Kluane und Dusty. Und nach der Messung des Methangehalts im Schmelzwasser jedes dieser beiden Gletscher stellte sich heraus, dass der vorläufige Befund mehr als eine Anomalie war. Auch hier ergaben Messungen hohe Methankonzentrationen. Irgendwo unter dem Eis liegen bisher unbekannte Gasquellen.
Zeigt die Möglichkeit weit verbreiteter Methanemissionen
„Der Befund ist überraschend und wirft mehrere wichtige Fragen in diesem Forschungsbereich auf“, sagt außerordentlicher Professor Jesper Riis Christiansen von der Abteilung für Geowissenschaften und Management natürlicher Ressourcen.
Christiansen, der Co-Autor des Forschungsartikels, glaubt, dass der Fund die Möglichkeit zeigt, dass unter vielen Gletschern der Welt, die bisher abgeschrieben wurden, Methan vorhanden ist.
„Wenn wir plötzlich sehen, dass sogar Gebirgsgletscher, die im Vergleich zu einer Eisdecke klein sind, in der Lage sind, Methan zu bilden und auszustoßen, erweitert das unser grundlegendes Verständnis des Kohlenstoffkreislaufs in extremen Umgebungen auf dem Planeten. Die Bildung und Freisetzung von Methan unter.“ Eis ist umfassender und viel weiter verbreitet, als wir dachten“, sagt er.
Bisher herrschte die Meinung vor, dass Methan im Schmelzwasser nur in sauerstofffreien Umgebungen unter großen Eismassen wie dem grönländischen Eisschild zu finden sei.
Die Forscher gehen davon aus, dass die Entstehung von Methan biologisch erfolgt und geschieht, wenn eine organische Kohlenstoffquelle – etwa Ablagerungen von prähistorischen Meeresorganismen, Böden, Torf oder Wäldern – unter Abwesenheit von Sauerstoff, wie wir es aus Feuchtgebieten kennen, von Mikroorganismen zersetzt wird. Daher ist es überraschend, dass die Gebirgsgletscher Methan ausstoßen.
„Das Schmelzwasser von der Oberfläche der Gletscher ist sauerstoffreich, wenn es zum Boden des Eises wandert. Deshalb fanden wir es ziemlich überraschend, dass all dieser Sauerstoff irgendwo auf dem Weg verbraucht wird, so dass sich unter diesen Bergen sauerstofffreie Umgebungen bilden.“ Gletschern. Und noch überraschender ist, dass es in einem solchen Ausmaß geschieht, dass Mikroben beginnen, Methan zu produzieren, und wir diese hohen Methankonzentrationen im Wasser beobachten können, das an den Gletscherrändern abfließt“, erklärt Sarah Elise Sapper.
„Sarahs Erkenntnisse verändern unser grundlegendes Verständnis und schicken uns in Bezug auf einige der wichtigsten Mechanismen zurück ans Reißbrett“, fügt Jesper Riis Christiansen hinzu.
Eine ungewisse Rolle für das Klima der Zukunft
Nach Ansicht der Forscher geben die Ergebnisse in Kanada nicht sofort Anlass zu größerer Besorgnis hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf den Klimawandel. Allerdings kann diese Schlussfolgerung vorübergehender Natur sein.
„Methan spielt eine wichtige Rolle bei der Erwärmung unseres Planeten. Die Herausforderung bei Methan besteht darin, dass es ein äußerst starkes Treibhausgas ist und steigende Emissionen die Klimaerwärmung beschleunigen werden.“
„Aus globaler Sicht können wir anhand der im atmosphärischen Methan vorkommenden Isotope messen, wie viel in die Atmosphäre emittiert wird und grob gesagt, woher das Methan kommt. Und vorerst den Beitrag von Methan aus eisbedeckten Regionen auf unserer Erde.“ Die Zahl der Eisschichten und Gletscher auf unserem Planeten nimmt nicht zu“, erklärt Jesper Riis Christiansen.
Allerdings betont er, dass die Messungen nicht zwischen Methan aus vergletscherten Regionen und Methan aus Feuchtgebieten unterscheiden können. Daher könnten die Zahlen täuschen. Und die Auswirkung des Schmelzens bleibt unbekannt.
Jesper Riis Christiansen glaubt, dass die Ergebnisse Wachsamkeit erfordern.
„Die drei von Sarah gemessenen Standorte wurden aufgrund der Verfügbarkeit einer Forschungsstation und eines Hubschraubers nach dem Zufallsprinzip ausgewählt, dennoch wurde an allen dreien Methan gefunden. An sich ist das ein guter Grund, das Gebiet besser zu verstehen. Es gibt zu viel, was wir nicht wissen.“ „Wissen Sie, und die schmelzenden Gletscher legen unbekannte Umgebungen frei, die seit Tausenden von Jahren verborgen blieben. In Wirklichkeit weiß niemand, wie sich die Emissionen verhalten werden“, sagt Jesper Riis Christiansen.
Er hofft, dass ein besseres Verständnis des Methanverhaltens unter Gletschern den Forschern auch dabei helfen wird, die Mechanismen besser zu verstehen, die bei der Freisetzung von Methan aus Feuchtgebieten ablaufen, und so zur Entwicklung von Lösungen beitragen, um Methan durch Oxidation aus der Atmosphäre zu entfernen – beispielsweise durch den Einsatz bestimmter Bodenarten.