Die sich verschlimmernde Klimakrise wirkt sich immer schneller auf die arktischen Küsten aus, wobei immer mehr Land durch das Auftauen des Permafrostbodens an das Meer verloren geht, wie neue Forschungsergebnisse zeigen.
Die Erwärmung des Bodens kann zu Absackungen und Rissen führen, wodurch die Erosion beschleunigt wird, die Küstenbevölkerung gefährdet wird und auch zur Emission von Treibhausgasen führt, die zuvor in der Erde gespeichert waren. Diese Gase tragen auch zunehmend zur Klimakrise bei und erzeugen eine Rückkopplungsschleife der Erwärmung.
Wissenschaftler der Universität Hamburg verwendeten eine neue Kombination von Rechenmodellen, um Einblicke in das Ausmaß und die Geschwindigkeit dieser Veränderungen zu erhalten, die ihrer Meinung nach fehlten, insbesondere im Hinblick auf die Vorhersage, wie sich die arktischen Küsten in den kommenden Jahrzehnten auswirken werden.
Die Studie ist das erste Mal, dass die gesamte arktische Küste im Hinblick auf zukünftige Erosionsrisiken analysiert wurde.
Die Wissenschaftler sagten, dass bis zum Ende des Jahrhunderts Teile der Arktis die Erosionsrate mehr als verdoppeln könnten, wenn die Emissionen nicht stark reduziert würden – und bis zu drei Meter Küstenlinie pro Jahr verlieren würden.
„Wir haben verschiedene Szenarien durchgespielt, je nachdem, wie viel Treibhausgase die Menschheit in den kommenden Jahren ausstoßen wird“, sagt der Erstautor der Studie, Dr. David Nielsen von der Universität Hamburg.
„Der Studie zufolge geht mit jedem Grad Temperaturerhöhung nicht nur absolut mehr Landmasse verloren, auch die jährliche Erosionsrate steigt – in Metern, aber auch in Millionen Tonnen freigesetztem Kohlenstoff.“
Das Forschungsteam sagte, ihre Studie liefere wichtige Informationen für den Küstenschutz sowie für die politische und soziale Planung in den betroffenen Regionen.
Unterdessen bieten die Schätzungen zukünftiger Erosionsraten eine “unverzichtbare Grundlage” für die Erforschung der Wechselwirkungen zwischen tauendem Permafrost und der Freisetzung von Kohlenstoff in der Arktis, so die Wissenschaftler.
Dr. Nielsen sagte: „Unsere Ergebnisse zeigen auch, dass eine Verlagerung hin zu mehr Nachhaltigkeit und deutlich geringeren Treibhausgasemissionen die Beschleunigung in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts verlangsamen könnte. Ganz aufhalten lässt sich der Landmassenverlust aber nicht.“
Dem Forschungsteam gehörten neben Wissenschaftlern der Universität Hamburg auch Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Meteorologie, des Alfred-Wegener-Instituts, des Helmholtz-Zentrums für Polar- und Meeresforschung und des Deutschen Wetterdienstes an.
Die Arbeit bedeutet, dass das Team zum ersten Mal die zukünftigen Erosionsraten unter verschiedenen Emissionsszenarien für die gesamte Arktis berechnet hat.
Die Forscher sagten, dies sei „eine wichtige Errungenschaft“, da die Küstenerosion von Region zu Region sehr unterschiedlich sei.
„In der Arktis ist Erosion immer eine Kombination aus thermischen und mechanischen Faktoren“, sagte Dr. Nielsen.
Seine Berechnungen verknüpfen bestehende Erdsystemmodelle mit Beobachtungsdaten, Wellensimulationen und Klimareanalysen.
„Je nach Lage und Form der jeweiligen Küste erwarten wir unterschiedliche Wellenhöhen.
„Mit zunehmender Temperatur nimmt auch die Reichweite der Wellen zu, weil das Meereis verschwindet. Außerdem verlängert sich die eisfreie Zeit im Sommer, was die Küsten noch anfälliger macht.“
Die Forschungsergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature Climate Change veröffentlicht.