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Eiszeitliche Moore : Wo Kohlenstoff die Speicher füllt

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Ein Kliff in der sibirischen Arktis mit Überresten von Moorgebieten. Bild: Lutz Schirrmeister, AWI Potsdam.

Wie Vulkane, so haben auch eiszeitliche Moore einen erheblichen Anteil am natürlichen Kohlendioxid-Kreislauf. Sie können Kohlenstoff über lange Zeit speichern und so CO₂ der Atmosphäre entziehen. Es sei denn, sie werden trockengelegt.

          Das Eiszeitalter war geprägt von extremen Temperaturschwankungen. Perioden der Abkühlung gingen mit einer abnehmenden Konzentration von Kohlendioxid in der Luft einher, Warmphasen dagegen mit einem zunehmenden CO₂-Gehalt. Welchen Einfluss damals Sümpfe und Moore auf den Kohlenstoffkreislauf gehabt haben, hat jetzt eine internationale Forschergruppe untersucht. Die Wissenschaftler um Claire C. Treat von der Universität Ostfinnland in Kuopio und Thomas Kleinen vom Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg studierten mehr als tausend Bodenprofile aus heutigen und prähistorischen Moorgebieten. Dabei stellten sie fest, dass ein Großteil des Kohlenstoffs, der während einer warmen Periode in Torfschichten fixiert wurde, dort offenkundig auch in frostigen Klimaphasen gebunden blieb.

          Die jüngsten Torfablagerungen, auf die die Forscher zurückgreifen konnten, kamen aus noch existierenden Moorflächen. Die ältesten stammten aus der Warmzeit, die vor etwa 130.000 Jahren begann und vor etwa 116.000 Jahren endete. Modellrechnungen zeigen, dass sich die Ausdehnung der Moore stark änderte, als sich das Eis in Richtung Süden voran schob. Vor etwa 20.000 Jahren, als die letzte Kaltzeit am frostigsten daherkam und die Gletscher ihre maximale Größe erreicht hatten, waren die Moorgebiete beträchtlich geschrumpft. Nördlich des 40. Breitengrads konnten sie sich fast nur noch in küstennahen Regionen halten. Im Vergleich mit den Mooren in Warmzeiten konnten die verbliebenen Flächen nur noch ein Viertel der Kohlenstoffmenge speichern.

          Permafrost-Boden auf der sibirischen Insel Sobo-Sise 
Deutlich zu erkennen sind die Überreste einstiger Moore.

          Bislang waren die Fachleute der Meinung, dass der im Torf gebundene Kohlenstoff gewöhnlich in die Atmosphäre entweicht, wenn Moorbiotope verlorengehen. Als das Klima zunehmend eisiger wurde, sind die meisten Moore jedoch nicht völlig verschwunden: Manche wurden im Permafrost regelrecht eingefroren, andere unter den von Gletschern angehäuften Sedimenten begraben. Wind und Wasser brachten ebenfalls Sedimente mit, die sich über Torfschichten gelegt und sie dadurch stillgelegt haben. Denn unter so einer Abdeckung zersetzte sich organische Substanz, wenn überhaupt, nur sehr langsam.

          Der Kohlenstoff, den sich die Moore in warmen Klimaphasen einverleibt hatten, blieb in der nächsten Kälteperiode also größtenteils im Boden gebunden und wurde dadurch dem natürlichen Kohlenstoffkreislauf entzogen. Diesen bisher noch nie quantifizierten Prozess der Speicherung gilt es zu berücksichtigen, wenn Veränderungen des globalen Kohlenstoffkreislaufs rekonstruiert werden sollen.

          Immer mehr Moore und Sümpfe weichen

          In ihrer größten Ausdehnung waren die Gletscher der letzten Kaltzeit weit über Skandinavien hinausgewachsen. Im Westen reichten sie bis nach Irland und im Süden bis in die Gegend, wo heute Berlin liegt. Vor etwa 18.000 Jahren begannen sich die Gletscher dann wieder in Richtung Arktis zurückzuziehen, und die Moore drangen abermals nach Norden vor. Mit der Zeit konnten die langsam wachsenden Torfschichten immer mehr Kohlendioxid binden. Und das bis heute – oder zumindest bis vor kurzem.

          Torf kann der Atmosphäre große Mengen an CO₂ entziehen.

          Nach den Berechnungen der Forscher haben die Moorböden nördlich des 40. Breitengrads seit der frostigsten Phase der letzten Kaltzeit etwa 410 Gigatonnen Kohlenstoff gehortet. Global waren es etwa 560 Gigatonnen, wie Claire C. Treat und ihre Kollegen in den „Proceedings“ der amerikanischen Nationalen Akademie der Wissenschaften schreiben. Damit entspricht die Kohlenstoffmenge in den Torfvorräten in etwa der, die in lebenden Pflanzen steckt. Die Speicherkapazität der Flora, die vom Regenwald bis zur Tundra die Erde begrünt, wird auf 550 bis 610 Gigatonnen Kohlenstoff geschätzt.

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