Permafrost
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Arktische Küsten auf dem Rückzug
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Publikation Klimagefahren und Permafrost
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Permafrost in Polargebieten (Arktis - Antarktis)
Naturwissenschaften & Technik Geografie-Erdkunde Klima
Permafrost (Dauerfrostboden) in Polargebieten
Arktische Küsten auf dem Rückzug

Die Küstenlinie in arktischen Dauerfrostgebieten reagiert auf den Klimawandel mit verstärkter Erosion und zieht sich im Durchschnitt um einen halben Meter pro Jahr zurück. Dies bedeutet grosse Veränderungen für die küstennahen arktischen Ökosysteme und die dort lebende Bevölkerung. Zu diesen Ergebnissen kommt ein Konsortium von mehr als dreissig Wissenschaftlern aus zehn Ländern, unter ihnen Forscher vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft und vom Helmholtz-Zentrum Geesthacht. Gemeinsam wurden mehr als 100'000 Kilometer und damit ein Viertel aller arktischen Küsten untersucht und diese Ergebnisse wurden jetzt erstmalig veröffentlicht.

Besonders dramatisch sind die Veränderungen in der Laptew-See, der Ostsibirischen See und der Beaufortsee, in denen die Erosionsraten der Küsten zum Teil mehr als 8 Meter pro Jahr betragen.Da rund ein Drittel der weltweiten Küsten im arktischen Permafrost liegen, kann die Küstenerosion in Zukunft riesige Gebiete betreffen. Arktische Küsten reagieren generell empfindlicher auf die globale Erwärmung als die Küsten gemässigter Breiten. Bisher wurden sie vor der erodierenden Kraft der Wellen durch ausgedehnte Meereisflächen geschützt.

Durch den kontinuierlichen Rückgang des Meereises ist dieser Schutz gefährdet, und es muss mit schnellen Veränderungen der über Jahrtausende stabilen Situation gerechnet werden.

Zwei Drittel der arktischen Küsten bestehen nicht aus Fels, sondern aus gefrorenem Weichsubstrat (Permafrost). Und gerade solche Küsten sind besonders stark von Erosion betroffen. Zwar sind arktische Landstriche in der Regel nur dünn besiedelt. Wie nahezu überall in der Welt sind die Küsten aber auch im Hohen Norden wichtige Achsen für das wirtschaftliche und gesellschaftliche Leben. Wachsender Bedarf an globalen Energieressourcen wie auch zunehmender Tourismus und Gütertransport verstärkenden menschlichen Einfluss auf die Küstenregionen der Arktis zusätzlich. Für Wildtierbestände wie die grossen Karibuherden des Nordens oder die weit verbreiteten Süsswasserseen in Küstennähe ändernsich die ökologischen Bedingungen mit fortschreitender Erosion erheblich.

Arktische Küsten erodieren mit einer Geschwindigkeit von bis zu acht Metern pro Jahr. Die Karte zeigt das Tempo der Erosion entlang der arktischen Küstenlinie. Ein grosser Teil der arktischen Küsten besteht aus unbefestigten nicht versteinerten Sedimenten und ist dadurch anfällig für Erosion durch Wellengang.
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Erfolgreiche Zusammenarbeit

Mehr als dreissig Wissenschaftler aus zehn Ländern waren an der Erstellung des 170 Seiten starken Zustandsberichts "State of the Arctic Coast 2010" beteiligt. Initiiert und koordiniert wurde die Studie vom Internationalen Arktischen Wissenschaftsrat (IASC), dem internationalen Verbundprojekt "Land-Ocean Interactions in the Coastal Zone (LOICZ)", der Internationalen Permafrost -Gesellschaft (IPA), sowie der Arbeitsgruppe "Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP)" des Arktischen Rates.

"Dieser internationale und interdisziplinäre Bericht dokumentiert insbesondere auch das Interesse und die Expertise deutscher Wissenschaftler im Bereich der arktischen Küstenforschung", sagt Dr. Volker Rachold, Exekutivsekretär des IASC. "Drei der an dem Bericht beteiligten internationalen Organisationen sind in Deutschland angesiedelt. Die Sekretariate von IASC und IPA befinden sich an der Forschungsstelle Potsdam des Alfred-Wegener-Instituts für Polar und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft (AWI). Das internationale Koordinationsbüro des LOICZ-Projektes wird vom Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) getragen und ist dort am Institut für Küstenforschung beheimatet.Die aktuelle Studie versteht sich unter anderem als internationaler und nationaler Beitrag zum gemeinsamen Forschungsprogramm der Helmholtz-Gemeinschaft "Polar Regions and Coasts in a Changing Earth System" (PACES), das vom Alfred-Wegener-Institut und dem Helmholtz-Zentrum Geesthacht getragen wird.

"Als die systematische Erfassung im Jahr 2000 begann, lagen nähere Informationen gerade einmal für 0,5 % der arktischen Küsten in Dauerfrostgebieten vor", sagt Dr. Hugues Lantuit vom Alfred-Wegener-Institut (AWI). Der Geologe von der AWI-Forschungsstelle Potsdam leitet gleichzeitig das internationale Sekretariat der IPA und gehört ebenfalls zu den Koordinatoren der Studie. "Nach mehr als zehn Jahren intensiver Arbeit haben wir nun einen umfassenden Überblick über deren Zustand und Erosionsgefährdung gewonnen", so Lantuit. "Die Arktis entwickelt sich immer mehr zu einem Spiegel verschiedener Treiber des globalen Wandels und zum Zentrum überregionaler und weltweiter Wirtschaftsinteressen", sagt Dr. Hartwig Kremer, Leiter des LOICZ-Projektbüros.

Die Publikationen:

State of the Arctic Coast 2010 - Scientific Review and Outlook. Veröffentlicht online von IASC, LOICZ, IPA, und AMAP (www.arcticcoasts.org).

Der Bericht stellt die empfindlichen Küsten in den Mittelpunkt der Betrachtungen und ist dadurch eine Fokussierung und ein "update" der beiden vorausgehenden gesamtarktischen Berichte zu den Auswirkungen des Klimawandels "Arctic Climate Impact Assessment" (ACIA, 2005) und den aktuellen gesellschaftlichen Prozessen "Arctic Human Development Report" (AHDR, 2004). Es wird ein erstes interdisziplinäres Bild des wissenschaftlichen Verständnisses vom Zusammenspiel zwischen Mensch und der sich rasch verändernden Natur an den Küsten skizziert.

The Arctic Coastal Dynamics Database: A New Classification Scheme and Statistics on Arctic Permafrost Coastlines. In der Zeitschrift "Estuaries and Coasts" des Springer-Verlags veröffentlicht (doi: 10.1007/s12237-010-9362-6).

Das Alfred-Wegener-Institut forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der mittleren sowie hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen in der Arktis und Antarktis für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das Alfred-Wegener-Institut ist eines der siebzehn Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der grössten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Das Institut für Küstenforschung des Helmholtz-Zentrums Geesthacht befasst sich insbesondere mit dem regionalen Klima in Norddeutschland und der angrenzenden Nord- und Ostsee. Voraussetzung für ein effektives Management der Küsten ist die regelmässige Beobachtung und Beurteilung der Umwelt. Derzeit entwickelt das Institut das Küstenobservatorium COSYNA (Coastal Observation System for Northern and Arctic Seas). In COSYNA werden insbesondere Vorhersagemodelle und Szenarien entwickelt, die dem Küstenmanagement zukünftig wichtige Informationen liefern werden.

Quelle: Text Alfred-Wegener-Institut, Deutschland, April 2011
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Küstenerosion in der Arktis 2017
Tauender Permafrost: Küstenerosion in Ostsibirien 2013
Weitere Informationen über die Laptew-See
Projekt "Laptewsee"
Permafrost-Zonen

Permafrostgebiete werden untergliedert in Zonen kontinuierlichen und diskontinuierlichen Permafrostes.

Bei kontinuierlichem Permafrost ist mehr als 90% des Gebietes von Permafrost unterlagert. Er kann bis mehrere 100 m in die Tiefe reichen, so z.B. in Teilen Sibiriens.
In diskontinuierlichem Permafrost sind 10 bis 90 % des Gebietes unterlagert. Der Permafrost reicht hier stellenweise nur wenige Meter in die Tiefe.
Der diskontinuierliche Permafrost ist nochmals untergliedert in "sporadischen" Permafrost, bei dem etwa 5 bis 35 % des Gebiets von Permafrost unterlagert sind.
Rund ein Viertel der Landoberfläche auf der Nordhalbkugel ist dauerhaft gefroren. Diese Permafrostregionen werden von Wissenschaftlern in Gegenden mitkontinuierlichem Permafrost, diskontinuierlichem oder unstetem Permafrost odervereinzeltem Permafrostaufkommen eingeteilt - je nachdem, welch grosser Anteil der Landfläche wirklich gefroren ist.
Weitere Informationen
Klimaarchiv der terrestrischen Arktis
Eiskern-Bohrprojekt der Universität Bern
European Project for Ice Coring in Antarctica
Arktische Küsten auf dem Rückzug
Antarktis: Bilder von Eisbohrkernen
Treibhausgase im ältesten Eis der Antarktis

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Quelle: Umweltbundesamt (UBA)
Klimagefahr bei auftauendem Permafrost
Klima in den Polargebieten
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