Schmilzt das Eis in der Arktis, steigt der Meeresspiegel und Küstenregionen weltweit werden überschwemmt. Diese Gefahr des Klimawandels ist gemeinhin bekannt. Doch die Eisschmelze hat noch einen anderen Effekt, den Forscherinnen und Forscher erst jetzt beginnen zu verstehen: Schmelzen die Gletscher in der Arktis, könnte das den Klimawandel weiter beschleunigen. Grund dafür sind große Methanvorkommen unter den Gletschern, die mit dem abtauenden Eis freigesetzt werden. Das legen Feldarbeiten eines britisch-norwegischen Forschungsteams an 78 Gletschern auf der norwegischen Inselgruppe Spitzbergen nahe.

Grundwasserquellen sind methanhaltig

Methan ist ein Treibhausgas, das die Erderwärmung begünstigt. Gelangt es in die Atmosphäre, verhindert es, dass Wärme ins Weltall abgegeben werden kann. Folglich heizt sich die Erde auf. Der Weltklimarat kam zu dem Ergebnis, dass das Gas auf 20 Jahre betrachtet sogar 80-mal wirkmächtiger ist als Kohlenstoffdioxid, es verbleibt jedoch kürzer in der Atmosphäre.

In Spitzbergen fanden die Forscherinnen und Forscher Methan vor allem in Grundwasserquellen, wie sie in ihrer Studie schreiben, die am Donnerstag im Fachmagazin „Nature Geoscience“ erschienen ist. Schmelzen Inlandgletscher ab, legen sie Quellen frei, über die Grundwasser von tief unter den Gletschern an die Oberfläche gelangt. „Diese Quellen sind eine beträchtliche und potenziell wachsende Quelle von Methanemissionen, die bisher in unseren Schätzungen des globalen Methanhaushalts nicht berücksichtigt wurden“, sagt Gabrielle Kleber, Hauptautorin der Studie. Sie und ihre Kolleginnen und Kollegen hatten zwischen Februar und Mai der Jahre 2021 und 2022 mehrere Grundwasserproben an den Gletschern in Spitzbergen entnommen. Die Proben waren fast alle stark methanhaltig.

„Der beschriebene Effekt hat Ähnlichkeiten mit anderen Prozessen, die in der Arktis Methan aus dem Boden freisetzen“, sagt Friedemann Reum vom Institut für Physik der Atmosphäre des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, der nicht an der Studie beteiligt gewesen ist. „Auch Permafrost kann wie ein ‚Deckel‘ für im Boden gespeicherten Kohlenstoff beziehungsweise Methan wirken.“ Von Permafrostböden ist bereits bekannt, dass sie Methan freisetzen, wenn sie auftauen, von Gletschern ist das weniger bekannt. „Diese Studie zeigt, dass auch schwindende Gletscher einen solchen Deckel darstellen können.“

Gletscherschmelze könnte jährlich Tausende Tonnen Methan freisetzen

Wie groß der Effekt der freigesetzten Methanmengen in der Arktis auf das Klima sein könnte, versuchten die Forscherinnen und Forscher mithilfe von Simulationen zu ermitteln. Demnach könnten über Grundwasserquellen an zurückgehenden Gletschern in Spitzbergen jährlich bis zu 2300 Tonnen Methan in die Atmosphäre gelangen.

Das hört sich zunächst nach viel an, doch: „Die ermittelten Emissionen sind global gesehen im betrachteten Zeitraum relativ klein“, sagt Reum. Die höchsten anthropogenen Methanemissionen in Europa würden aus einem Kohleabbaugebiet im Süden Polens kommen und seien rund 200- bis 300-mal so hoch. „Aber, wie die Autoren schreiben, gibt es noch viele weitere Gebiete, in denen der von ihnen beobachtete Effekt heute oder in Zukunft auftreten könnte.“

Zum Beispiel liegen im arktischen Kanada oder Russland noch große Mengen Methan unter dem Eis. Würden sie freigesetzt, hätte das verheerende Folgen fürs Klima. Spitzbergen stellt in gewisser Weise einen Sonderfall dar, denn dort steigen die Temperaturen durch den Klimawandel doppelt so schnell wie im Rest der Arktis. Das heißt, das Methan, das dort freigesetzt wird, ist nur ein erster Vorbote. „In Spitzbergen beginnen wir, die komplexen und kaskadenartigen Rückkopplungen zu verstehen, die durch die Gletscherschmelze ausgelöst werden“, sagt Kleber. „Es ist wahrscheinlich, dass es noch mehr solcher Folgen gibt, die wir noch nicht entdeckt haben.“