Der Einsturz des Permafrosts verändert arktische Seen, Teiche und Bäche

Der Einsturz des Permafrosts verändert arktische Seen, Teiche und Bäche Einige Seen in der Arktis dehnen sich aus und andere verschwinden, wenn der Permafrost auftaut. Dieser See nördlich von Inuvik, NWT, dehnt sich aus, wenn die Eisränder (dunklere Linien, die vom See wegführen) um diesen See herum schmelzen und der Boden nachlässt. (Philip Marsh), Autor zur Verfügung gestellt

Seen, Teiche und Bäche bedecken einen großen Teil der tief liegenden Tundra, die die Arktis umkreist. Zum Beispiel liegen in der Region rund 65,000 Seen und Teiche Mackenzie Delta und ein Gebiet im Osten.

In diesem Gebiet gibt es häufig Seen, da der Permafrost um und unter diesen Seen herum undurchlässig ist. Ein Teil dieses Permafrosts existiert hier seit der letzten Eiszeit.

Während sich das Klima erwärmt, besteht die Gefahr, dass dieser Permafrost zum ersten Mal seit Zehntausenden von Jahren wieder aufgetaut wird. Das Auftauen des Permafrosts hat bereits dazu geführt, dass einige dieser Seen versickern und austrocknen und andere sich ausdehnen. Dramatische Veränderungen in den letzten 70 Jahren wurden durch Luftbilder und Satellitenbilder gut dokumentiert.

Diese Seen sind durch ein ausgedehntes Netz von Flüssen und Bächen miteinander verbunden und bilden einen wichtigen Lebensraum für eine große Population von Zugvögeln, Fischen und Säugetieren. Sie sind auch lebenswichtig für die Menschen im Norden, die sie zum Jagen, Angeln, Fangen, Transportieren, für Süßwasser und zur Erholung nutzen.

Mit  Zunehmende Anzeichen für die Zerstörung von Ökosystemen auf der ganzen Welt Im Zusammenhang mit dem Klimawandel wächst auch die Sorge, dass einzigartige arktische Süßwasserökosysteme bedroht sind.

Verschwindende Seen

Durch das Vorhandensein von Permafrost kontrollierte Seen können schnell entwässern, wenn der Permafrost nachgibt. Dieser Vorgang wird als katastrophale Seeentwässerung bezeichnet. Manchmal kann ein ganzer See in nur einem Tag abfließen, wie wir ihn später studiert haben verschwand in 16 Stunden im August 1989 aus der Landschaft nördlich von Inuvik, NWT.

Der Einsturz des Permafrosts verändert arktische Seen, Teiche und Bäche Ein abgelassenes Seebecken mit Sträuchern, die sich im Herbst gelb färben. Dieser See in der Wasserscheide Trail Valley Creek nördlich von Inuvik, NWT, wurde im August 1989 entwässert. (Philip Marsh)

Das Verschwinden dieses Sees geschah, als Wasser durch Risse sickerte, die sich im vergangenen Winter in Eiswürfeln gebildet hatten. Das relativ warme Seewasser schmolz das Eis im Permafrost und erzeugte einen neuen Auslasskanal.

Seeentwässerung stellt ein ernstes Sicherheitsrisiko für Jäger oder Fischer dar, die sich möglicherweise stromabwärts befinden. Es zerstört auch Süßwasserlebensräume, wandelt sie schnell in Land um und erweitert oder bildet sogar neue Stromkanäle.

Wie viele Auswirkungen des Klimawandels auf die Arktis treten jedoch auch unerwartete Veränderungen auf. Nach unseren ersten Studien zur Entwässerung von Seen haben wir erwartet, dass die Anzahl der jährlich entwässernden Seen in dieser Region mit der Erwärmung des Klimas zunehmen wird.

Der Einsturz des Permafrosts verändert arktische Seen, Teiche und Bäche Ein Bachkanal, der durch eine rasche, teilweise Entwässerung des Sees im Hintergrund nach dem Auftauen des eisreichen Permafrosts vergrößert wurde. (Philip Marsh)

Stattdessen fanden wir Seeentwässerung in diesem Gebiet war zwischen 1950 und 2000 um ein Drittel zurückgegangen. Dieser Rückgang ist wahrscheinlich auf weniger extrem kalte Wintertage zurückzuführen, die für das Auftreten von Eisrissen über den Winter erforderlich sind.

Mit fortschreitender Erwärmung wird jedoch erwartet, dass die obere Schicht des Bodens, die jedes Jahr auftaut, tiefer wird und wahrscheinlich zu mehr Seeentwässerungsereignissen führt. Ein In Sibirien wurde bereits über eine Zunahme der Seeentwässerung berichtetund dies ist wahrscheinlich die langfristige Zukunft vieler arktischer Tieflandseen.

Ausbreitende Seen

Andere Flachlandseen dehnen sich aus, während das Eis an der Küste schmilzt. In den Tundra-Vertiefungen, die sich als eisreiches Auftauen des Permafrosts bilden, können auch neue Seen entstehen, die neue aquatische Lebensräume schaffen. Solche Veränderungen wurden in Sibirien beobachtet, in der Region Inuvik jedoch noch nicht.

Dieses Auftauen von eisreichem Permafrost, Thermokarst genannt, führt zu Änderungen in der Wasserchemie und Erhöhung der Klarheit des Wassers. Diese Veränderungen werden wahrscheinlich die Wassernahrungsnetze auf eine Art und Weise beeinflussen, die noch nicht verstanden wurde.

Der Einsturz des Permafrosts verändert arktische Seen, Teiche und Bäche Drei Kernabschnitte vom oberen Meter Permafrost an einem Standort nördlich von Inuvik, NWT Weißes Material ist Eis, das in den Permafrost eingebettet ist. (Niels Weiss)

Die Arktis erwärmt sich zwei- bis dreimal so schnell wie der globale Durchschnitt. Aber zu bestimmen, wo der Permafrost auf welche Weise und wie schnell auftauen wird, ist a kompliziertes Puzzle von vielen Faktoren beeinflusst.

In der Tundra wachsen zum Beispiel immer mehr Sträucher. Dies wirkt sich auf die Ansammlung von Schneetreiben aus und kann die Schneeschmelzerate beschleunigen oder verlangsamen und die Anzahl der schneefreien Tage verkürzen oder verlängern. All dies betrifft das Auftauen von Permafrost und Süßwassersysteme.

Jahrtausende vor uns

Wissenschaftliche Organisationen, Regierungen und internationale Gruppen Weltweit haben alle kürzlich vor den alarmierenden Auswirkungen gewarnt, die der Klimawandel auf die Arktis hat und haben wird. Das Auftauen von Permafrost destabilisiert bereits Gebäude, Straßen und Landebahnen, erodiert Küstenlinien und setzt mehr Kohlenstoff in die Atmosphäre frei.

Es ist von entscheidender Bedeutung, dass das Auftauen des Permafrosts nicht aufhört, wenn sich das globale Klima stabilisiert hat, sei es bei den Grenzwerten des Pariser Übereinkommens von 1.5 ° C oder 2 ° C oder auf viel höheren Niveaus. Selbst wenn die anthropogenen Kohlenstoffemissionen in den kommenden Jahrzehnten verringert werden, wird die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre über Jahrhunderte hinweg - und wahrscheinlich über Jahrtausende - über dem vorindustriellen Niveau bleiben. Die Temperaturen bleiben ebenfalls hoch.

Solange die globale Durchschnittstemperatur über dem vorindustriellen Durchschnitt bleibt, taut der Permafrost weiter auf, das Grundeis schmilzt, das Land sinkt, Seen und Bäche sowie Süßwasserökosysteme verändern sich dramatisch und haben verheerende Auswirkungen auf die Menschen in der Arktis die diese Süßwassersysteme seit Generationen nutzen.

Im Laufe des nächsten Jahres werden die Regierungen Entscheidungen treffen, die den Anstieg der globalen Temperatur auf unter 1.5 ° C begrenzen oder die globale Erwärmung auf 2 ° C oder mehr ansteigen lassen. Unsere Entscheidungen werden sich über Generationen auf die Arktis und den Globus auswirken.

Über den Autor

Philip Marsh, Professor und Canada Research Chair für Wasserwissenschaften in kalten Regionen, Wilfrid Laurier Universität; Evan Wilcox, Doktorand, Geographie, Wilfrid Laurier Universitätund Niels Weiss, wissenschaftlicher Mitarbeiter (Permafrost), Wilfrid Laurier Universität

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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