Untertitel: WDR mediagroup digital GmbH im Auftrag des WDR
Seit Milliarden Jahren kann in der schützenden Erdatmosphäre
Leben entstehen und gedeihen.
In den letzten 10.000 Jahren ermöglichte
das ungewöhnlich stabile Klima den Aufstieg von Zivilisationen.
Heute leben 7 Mrd. Menschen auf der Erde.
Doch die Atmosphäre heizt sich alarmierend schnell auf.
Vom Amazonas-Regenwald bis hin zur eisigen Tundra
droht das Klima zu kippen.
Weltweit untersuchen Wissenschaftler, ob kleine
Veränderungen in den Ozeanen, den Eiskappen oder den Wäldern
das Klima aus dem Gleichgewicht bringen.
Dann würde sich unser Planet unwiderruflich verändern.
Wie besorgt müssen wir sein?
Ich bin Bernice Notenboom, Abenteurerin und Klima-Journalistin.
Den Klimawandel auf dem Everest und an den Polen
habe ich mit eigenen Augen gesehen.
Jetzt bin ich auf einer Expedition durch Alaska.
Um von Wissenschaftlern zu erfahren,
warum das Auftauen des Permafrostbodens, der 1/4
der arktischen Landfläche bedeckt, so gefährlich für das Weltklima ist.
In diesem Gebiet gibt es die höchste Biomasse-Dichte der Welt.
In einem Eimer Erde steckt mehr Kohlenstoff als sonst wo.
Das organische Material, das hier in den Fluss gespült wird,
war viele Jahrtausende gefroren.
Seit unser Planet durch das Verbrennen fossiler Brennstoffe
immer weiter aufheizt, beginnt es zu verwesen.
Wir wecken praktisch einen schlafenden Riesen.
Dann ist die Permafrost-Schmelze richtig gefährlich, oder?
Schlimmer noch.
Was hier in der Arktis, in Alaska, in Kanada, in Sibirien passiert,
kann die Art, wie das Klimasystem funktioniert, völlig verändern.
Wie schnell wird der Permafrost schmelzen?
Und wie viel Kohlenstoff wird dabei freigesetzt?
Was passiert, wenn der schlafende Riese Permafrost aufwacht,
will Bernice mit ihrer Expedition durch Alaska rausfinden.
Hier beginnt die Permafrost-Geschichte.
Man sieht, wie sie hier entsteht
und ihren Weg zum arktischen Ozean findet.
Ihr Reiseführer Dr. Ben Abbot ist Spezialist für Bodenkunde
und arktische Biologie an der Universität von Alaska.
Er hat eine Reihe bahnbrechender Artikel
über Permafrost veröffentlicht.
Alaska, 1/3 der Landesfläche liegt nördlich vom Polarkreis.
Im Winter fallen die Temperaturen auf bis zu -50°.
Beim Thema aufheizende Atmosphäre denkt keiner zuerst an Alaska.
Doch man darf sich von "Schnee und Eis" nicht täuschen lassen.
Denn überall in Alaska taut der gefrorene Boden auf.
Das gespeicherte Kohlendioxid könnte als potentes Treibhausgas
in riesigen Mengen freigesetzt werden.
1. das Ziel meiner Recherche
ist die Toolik Forschungsstation im hohen Norden von Alaska.
Mehr als 1.000 km von der nächsten Stadt entfernt.
An diesen Ort kommen alle Permafrost-Wissenschaftler,
die das Klima erforschen wollen.
Und v.a. die Folgen für den Permafrost und die Tundra.
Ich will erfahren, wie sich das auf unser Klimasystem auswirkt.
Labor 3 ist da drüben.
Dort arbeiten die Wasser- und Käfer-Leute.
(Bernice) Käfer gibts ja genug hier.
Seit 3 Jahren forscht Ben Abbot am Stinkenden Kliff,
einer Permafrost-Formation, die auf spektakuläre Weise auftaut.
Das ist mein Arbeitsplatz.
Dieser Kohlenstoff ist biologisch sehr aktiv.
Aus dieser Wasserprobe waren nach 40 Tagen
schon fast 60% des Kohlenstoffs in der Luft.
Ein extrem hoher Wert für Bioaktivität.
Bei manchen Proben kann man mit bloßem Auge erkennen,
dass der organische Kohlenstoffanteil hoch ist.
Oh ja.
Unsere Forschungsergebnisse waren so extrem, dass wir Angst hatten,
die Zeitschriften würden uns nicht glauben.
Deswegen möchte ich neue Proben nehmen.
Bernice begleitet Ben zu einer neuen Proben-Entnahme, mit der er
seine These zur Kohlendioxid- Freisetzung bestätigen will.
Wir fliegen zu den Stinkenden Kliffs, die so abgelegen sind,
dass nur wenige Menschen je dort waren.
Aus wissenschaftlichen Beobachtungen und Aufzeichnungen geht hervor,
dass sich die Arktis schneller erwärmt als jede andere Region.
Doch was geschieht, wenn 22 Mio. qkm Permafrost auftauen?
Eine Fläche, doppelt so groß wie Europa.
Der sieht sehr herbstlich aus. - Wir haben schon Herbst.
Die Pflanzen wissen das.
Sieh mal, Ben, Braunbären.
(Ben) Ich hatte schon viel von diesem Ort gehört,
als ich im Sommer 2011 zum 1. Mal hierherkam.
Dieses nackte Eiskliff war für mich wie von einem anderen Stern.
(Bernice) Ja wirklich.
Das ist unglaublich hier.
Sind sie nicht beeindruckend?
Die Stinkenden Kliffs, sind die aus Eis?
Aus Eis und Erde, die sich in 50.000 Jahren abgelagert hat.
Durch den Klimawandel taut alles. - Sieht aus wie eine Skulptur.
Man kann sogar Schichten erkennen.
Man muss das wie eine riesige Zeitkapsel sehen,
die uns vom Klima und Ökosystem der letzten 50.000 Jahre erzählt.
Wie hoch ist die Wand? - Ungefähr 30 m hoch. 100 Fuß.
Das entspricht einem 10-stöckigen Haus.
Trotzdem ragt nur die Spitze dieses Permafrost-Monsters aus dem Boden.
Nach der Faustregel reicht so ein Yedoma,
wie die Russen diese Art von Permafrost nennen,
mindestens doppelt so weit in die Tiefe. Fast wie ein Eisberg.
Genau. Ein 100 m dickes Geschichtsbuch aus Biomasse und Eis.
Das ist einmalig in Alaska.
Wo gibts das sonst noch?
In Sibirien findet man diese Art Permafrost häufig.
Man ist vom Anblick überwältigt. Aber was macht es so wichtig?
Permafrost hat schon früher
eine Rolle bei Klimaveränderungen gespielt
und wird ein möglicher Beschleuniger
des menschengemachten Klimawandels sein.
Was hast du herausgefunden?
Ich habe Erd- und Wasserproben genommen und untersucht,
was beim Zerfall dieses Bodenmaterials geschieht.
Dieser Zerfall passiert in der ganzen Arktis.
Wir müssen wissen,
wie viel und wie schnell der Kohlenstoff freigesetzt wird.
Und wenn der Kohlenstoff in die Atmosphäre gelangt?
Das entspricht etwa 180 Jahren fossiler Verbrennung.
Eine unvorstellbare Menge Kohlenstoff,
die das gesamte Ökosystem verändern würde.
Kein Wunder, dass so viele Wissenschaftler hierherkommen
und ihre Hände in das Eis stecken wollen.
Klar. Wo sonst ragen Bisonknochen oder Mammutstoßzähne aus dem Boden?
Ein krasses Beispiel für Klimawandel.
Man kann ihn riechen, den Gestank der verrottenden Biomasse.
Es riecht wie ein Komposthaufen.
Für mich riecht es wie Mammutdung.
So wird der Gärgeruch der Matschwände
zum Geruch des Klimawandels.
In der Klimageschichte gibt es zahlreiche Belege dafür,
wie radikal sich ein Klimasystem ändern kann.
Die ersten Erkenntnisse von Stinky Bluffs zeigen,
dass solch ein Prozess bereits eingesetzt hat.
Für mich ist ein solcher Ort aufregend.
Wir Klima- und Ökosystem-Detektive sind immer auf Spurensuche.
Ich werde mit dem Kernbohrer Bodenproben holen.
Wir müssen wissen, wie viel organisches Material da drinsteckt.
Oben hängt ein großer Brocken.
Rufst du, wenn du ihn fallen siehst? - Alles klar.
Wenn ich "links" rufe, springst du nach links.
Okay.
Sobald die Sonne rauskommt, strömt das Wasser nur so runter.
Ben holt seine Proben aus 50.000 Jahre alter Erdkrume.
So weit, so gut. - Okay, schnell weg hier.
Hast du den Brocken fallen hören? - Ja. Da fällt noch ein dicker.
Solche Kernbohrungen verraten uns, wie viel organisches Material
im Boden steckt und wie schnell es in der Atmosphäre landet.
Kann ich anfassen? - Besser nicht.
Dieser 50.000 Jahre alte Dreck taut jetzt auf.
Wie lange brauchen Bakterien,
die enthaltenen Tier- und Pflanzenteile zu zersetzen?
Permafrost-Forscher aus der ganzen Welt
warten auf die Analyse dieser Proben.
Bei einer Wärmeperiode vor 55 Mio. Jahren benötigte
der Temperaturanstieg um 5° Jahrtausende.
Heute erwarten wir bis zu 5° in gerade mal 100 Jahren.
Das ist schneller als alles, was wir kennen.
Wir erleben einen noch nie dagewesenen Klimawandel,
bei dem mit abrupten Reaktionen unseres Ökosystems zu rechnen ist.
Damit könnte das Weltklima einen gefährlichen Wendepunkt erreichen.
Begleitet von mehr Stürmen, Fluten, Dürren und steigendem Meeresspiegel.
Meine Tochter ist 3 Jahre alt, mein Sohn 3 Monate.
In ihrem Leben stellt sich schon gar nicht mehr die Frage,
ob sich das Klimasystem verändert, sondern nur noch wann und wie stark.
Viel hängt davon ab,
was die Menschheit in den nächsten 20 Jahren unternimmt.
Nach einem aufregenden, langen Tag kehrt das Team zur Übernachtung
in die Toolik Forschungsstation zurück.
So sehen die Schlafzelte der Forschungsstation aus.
Als wir um halb 3 morgens hier ankamen,
fanden wir in der Dunkelheit unsere Lager nicht.
Glücklicherweise fanden wir dieses hier, machten die Tür auf
und fanden 3 Betten vor.
Luxus kann man das nicht nennen.
Im Stoff sind Risse und Löcher.
Der Durchzug drückt manchmal die Tür auf.
Trotzdem ist es recht komfortabel.
Aber verstehen kann ich nicht, wie die Wissenschaftler es rund ums Jahr
aushalten, im Zelt bei -40° zu schlafen. Ist echt hart.
Bernice fliegt zu einem Ort bei Prudhoe Bay,
um den Leiter des Permafrost- Forschungszentrums von Alaska,
Prof. Vladimir Romanovsky, zu treffen.
Vladimir arbeitet an einem umfangreichen Wärmekontroll-Projekt,
um die Frage zu beantworten: Wann?
Denn wann der Permafrost auftaut,
hängt von der Erwärmung der Arktis ab.
Wir können hier überall bohren und finden immer Eis im Permafrost?
Ja. Kurzfristige Veränderungen kann man überall sehen.
Aber der Permafrost speichert auch die Langzeitveränderungen.
Alle 3 min schiebe ich das Thermometer 2 m tiefer.
Bis auf 75 m.
Bis auf 75 m?
Genau. - Das dauert ja lange.
Ja sicher.
Im Ernst, Sie stehen hier, bis 75 m erreicht sind?
Ja, hätte ich einen Stuhl, würde ich sitzen.
Vladimir misst die Temperatur der Tundra.
Oder genauer gesagt: des Permafrosts unter der Tundra.
Er bohrt 75 m tiefe Löcher
und ermittelt im Abstand von 2 m die Temperatur.
Damit kontrolliert er,
wie weit nach unten der natürlich Sommertauprozess reicht.
Und ob und wie viel tiefer er jetzt geht.
Wie viel Permafrost wird bis 2050 auftauen?
Wie viel bis 2070?
Das ist die entscheidende Frage.
Vladimirs Messungen der letzten 20 Jahre haben einen Anstieg
der Permafrost-Temperatur um 5° ergeben.
Das ist eine Spezial-Software.
Seine Modelle sagen voraus, dass wir nur noch 0,5°
vom irreversiblen Auftauen des Permafrostes entfernt sind.
In dem Fall würden geschätzte 2 Billionen Tonnen Kohlenstoff
in Form von Kohlendioxid freigesetzt.
Das wäre 3-mal so viel, wie in der Atmosphäre sind.
Um den Permafrost zu verstehen, muss man in ihn hineingehen.
Prof. Vladimir will mir einen ehemals geheimen
Militärtunnel zeigen, der jetzt der Forschung dient.
Dieser Tunnel ist einmalig.
Der einzige Tunnel,
in dem Wissenschaftler diese Arbeit machen können.
Hallo Margret.
Wie gehts? Schön, dass Sie uns reinlassen.
Der Forschungstunnel von Fairbanks wird von der Armee
der Vereinigten Staaten von Amerika betrieben.
Wie kalt wird es dort? - Ungefähr -5.
Das ist doch ein Klacks. - Ja klar.
Gut.
Das sieht gar nicht aus wie eine Zeitmaschine.
30 m unter der Erde betreten wir eine Welt,
die noch von wolligen Mammuts bewohnt wurde.
In dem einzigartigen unterirdischen Labor
können Wissenschaftler das Klima von vor 50.000 Jahren erforschen.
Diese Gräser sind so schnell gefroren,
dass sie immer noch grün sind.
Wie alt ist das?
Mindestens 10.000 Jahre.
Hier können wir uns wirklich eine Vorstellung machen,
die uns hilft, über die Vorgänge im Permafrost tiefer nachzudenken.
Permafrost besteht zu 2/3 aus Eis.
Wenn er taut, wird das Eis zu Wasser und fließt weg.
Nur 1/3 des ursprünglichen Volumens bleibt übrig.
D.h. dass er zusammenbricht, wenn er taut.
Er wird ja nur vom Eis zusammengehalten.
In der gesamten Arktis verursacht das Auftauen erhebliche Schäden.
Auch Fairbanks, die zweitgrößte Stadt Alaskas,
versinkt langsam im Schlamm.
Straßen brechen ein, Häuser kippen um oder versinken.
Große Teile der Alaska-Pipeline mussten auf Stelzen gebaut werden,
damit sie beim Absacken der Tundra nicht zerbricht.
Permafrost setzt nicht nur Kohlendioxid frei.
Es können auch große Mengen Methangas entstehen.
Bernice ist mit der Wasserökologin Katey Walter Anthony verabredet.
Also, warum Seen?
Mich interessieren v.a. Seen, die im Permafrost entstehen.
Das Besondere an diesen Seen ist, dass sie Methan in die Luft abgeben.
Das Methan entsteht, wenn organische Stoffe nach Zehntausenden von Jahren
im Eis am Boden eines Sees auftauen und von Bakterien zersetzt werden.
Dann wird daraus Methan, ein Treibhausgas.
In sauerstoffarmen Sedimenten von Flüssen und Seen
machen Bakterien aus der Biomasse Methan.
In der Tundra, wo es Sauerstoff gibt, entsteht daraus Kohlendioxid.
Diese Seen entlassen das Methan direkt in die Atmosphäre
und tragen so zur globalen Erwärmung bei.
Soll ich dir mal Methan zeigen? - Klar.
Zum Einfangen von Methan benutze ich diese Blasenfalle.
Ich setze sie in den See, fülle sie mit Wasser
und halte sie über eine Stelle, wo Gasblasen aufsteigen.
Die werden aufgefangen,
sodass wir sie in Flasche füllen und untersuchen können.
Kannst du mir die Falle anreichen?
Danke.
Katey hat mit dieser einfachen Ausrüstung
Methandaten in ganz Alaska und Sibirien gesammelt.
Ich schiebe die Falle genau über die Gasblasen.
Hier kannst du sehen, wie sie eingefangen werden.
Oh ja.
Damit fängst du aber nur wenige Blasen ein.
Methan ist ein hochentzündliches Gas.
Mit einem einfachen Feuerzeug kann Katey feststellen,
ob sie Methan in der Falle hat.
Jetzt wollen wir sehen, ob hier Methan aus dem Loch strömt.
Halt mal das Feuerzeug dran.
Wow.
Eindeutig Methan.
Als Treibhausgas wirkt es 25-mal so stark wie Kohlendioxid.
Damit könnten wir kochen.
Es verteilt sich in der Atmosphäre und verstärkt die globale Erwärmung,
die wiederum die Arktis weiter auftaut.
Was richtig toll ist:
Wenn der See im Winter zufriert,
sammelt sich das Gas unter dem Eis in riesigen Blasen.
Dann kann man mit dem Eispickel ein Loch machen
und die Gasblase anzünden.
Das gibt Feuerbälle so hoch wie die Fichten.
That's a good one.
Man muss vorsichtig sein, weil man sich leicht seine Haare anzünden
oder die Jacke dabei verlieren kann.
Man kann ja auch nicht wissen, wie viel Methan drinsteckt.
Das ist nur eine Methanquelle.
Allein in diesem See sind sicher Tausende davon.
Ein Blick vom Flugzeug auf die Arktis würde zeigen,
dass dort Millionen solcher Seen sind.
Jeder mit Tausenden von Methanquellen.
Die große Frage ist: Wird der Kohlenstoff aus dem Permafrost
zu Kohlendioxid oder zu Methan?
Alaska hat Zehntausende großer und kleiner Seen in Permafrost-Gebieten.
Zur Klärung der Frage, wie viel und wie schnell daraus Methan entweicht,
erkundet die US-Weltraumbehörde NASA die Gegend
mit einem fliegenden Gaslabor.
Das Projekt unter dem Namen "Carve" wird von Charles Miller geleitet
und misst Methan und andere Treibhausgase.
Im Tiefflug über der Arktis
verschaffen sich die mitfliegenden Wissenschaftler
ein Bild der unterschiedlichen Gaskonzentrationen.
Wir schätzen, dass etwa 1.800 Mrd. t Kohlenstoff
im Permafrost der Arktis gespeichert sind.
Selbst wenn nur 1/10 dieser Menge frei wird,
kann das einen enormen Einfluss auf das Klimasystem haben.
Die NASA hat mir erlaubt, bei einem Flug dabei zu sein.
Ich möchte sehen, was sie herausfinden.
Willkommen in unserem Forschungsflugzeug.
Suchen Sie sich einen Platz.
Mit unserem GPS haben wir gestern
unsere Flugroute von Barrow hierher aufgezeichnet.
Dabei stießen wir auf Methankonzentrationen
von bis zu 2 ppm.
Der Wert ist so hoch, dass wir es kaum glauben konnten
und alle Instrumente überprüft haben.
Solche Werte gab es hier bisher nicht.
Das ist, als wenn ein Backofen
den Permafrost erhitzt und alle Gase rausgedrückt werden.
Als hochpotentes Treibhausgas
trägt Methan schon 1/3 zur atmosphärischen Aufheizung bei.
Bernice fliegt nach Barrow, dem nördlichsten Ort des Kontinents.
Im Sommer gibt es hier schon kein Treibeis mehr.
Bernice möchte wissen, wie sich die Veränderungen in der Arktis
auf das alltägliche Leben der einheimischen Inuit auswirken.
Rick Toothman stammt aus Barrow und weiß aus eigener Erfahrung,
was Klimawandel in der Arktis bedeutet.
Ehrlich gesagt, kann ich mir das Polarmeer
gar nicht ohne Treibeis vorstellen.
Sie glauben nicht, dass das passiert? - Ich verstehe das nicht.
Es hätte auch verheerende Folgen für die Jagd.
Es würde viele Tiere betreffen.
Wie wird sich der Mangel an Eis und die wärmere Luft
auf die Tiere auswirken, von denen Sie leben?
Einige Tiere beginnen mit ihrer Wanderung früher als sonst.
Die Jungwale starten normalerweise im April.
Jetzt sehen wir sie schon im März wandern.
So viel Leben hängt vom Eis ab.
Das Überleben der Fische, der Robben und Eisbären und der Walrosse
hängt vom Eis ab.
Macht Sie das nicht nervös?
Bekommen Sie Angst, dass es kein Eis mehr gibt?
Ich kann mir das Nordpolarmeer
einfach nicht ohne Meereseis vorstellen.
Ich treffe mich mit Jay Zwally,
einem der führenden Meereseisforscher.
Ich möchte wissen, wie Treibeis und Permafrost zusammenhängen.
Hey Jay. - Hallo Bernice.
Schön, hier zu sein.
Dann gehts los zum Ende der Welt. Zum Point Barrow.
Waren Sie schon mal dort? - Nein.
Ich bin drüber geflogen, aber unten war ich noch nie.
Bernice und Jay machen sich auf den Weg
in die eisige vulkanische Tundra von Point Barrow.
Hier sind wir am nördlichsten Punkt der Erde.
Vor uns nur der arktische Ozean.
Berühmt für sein Treibeis.
Und wo ist das Eis? Was ist passiert?
Es verschwindet. V.a. bei den Temperaturen im Sommer.
Früher sah man das Treibeis zu dieser Zeit
noch ganz in der Nähe der Küste.
Ich sehe nichts. Und Sie? - Nichts.
Einer der Gründe für die arktische Erwärmung
ist der Rückgang des Treibeises.
Etwa seit dem Jahr 2.000 begann sich der Prozess zu beschleunigen.
Jedes Jahr um 2 bis 3%.
Der Grund ist einfach, dass es immer wärmer wird.
Treibeis reflektiert mehr als die Hälfte der Sonnenenergie
zurück ins All.
Eine eisfreie Wasseroberfläche nur 1/10.
Wenn dann der Wind über die warme Wasseroberfläche kommt,
bläst er wie ein Haartrockner über die Tundra
und taut den Permafrost auf.
Wir erwarten, dass wir im Sommer bald
ein völlig eisfreies Nordpolarmeer haben.
Und 2007 war die entscheidende Wende für das Eis?
Um diese Zeit wurde die Entwicklung unumkehrbar.
Diese Entwicklung ist keine Modellrechnung mehr,
sondern bereits Wirklichkeit.
Die Erwärmung begann sehr langsam, Schritt für Schritt.
Bis das Nordpolarmeer eines Tages von einem Ozean mit Treibeis
zu einem ohne Treibeis umgekippt ist.
Jetzt fragen sich viele verwundert: Wie konnte das passieren?
Immer wieder kommt die Frage, ob dies umkehrbar ist.
Einige Leugner des Klimawandels behaupten,
das Treibeis nehme im Winter wieder zu.
Entscheidend aber ist, was in den Sommern geschieht.
Wenn das Treibeis im Winter dünner als 1 m ist,
schmilzt es im Sommer komplett weg.
Im nächsten Winter wird es nicht mehr dick genug,
um die nächste Sommerschmelze zu überstehen.
Wir haben die Schwelle überschritten.
Sodass es künftig kein Treibeis mehr wie in den 1970er-Jahren geben wird.
Dank weltweiter Forschung
erfahren wir immer mehr über die Zusammenhänge.
Jetzt müssen wir Schlüsse daraus ziehen.
Für uns und für zukünftige Generationen.
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