Arktische Flussdeltas: Eine bedrohte Kohlenstoffsenke
Forschende des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) haben erstmals eine detaillierte Abschätzung des in arktischen Flussdeltas gespeicherten Permafrost-Kohlenstoffs vorgenommen. Die Ergebnisse, veröffentlicht in Nature Communications, verdeutlichen die Gefährdung dieser sensiblen Landschaften durch den raschen Klimawandel.
Bedeutung der arktischen Flussdeltas
Viele Flüsse nördlich des Polarkreises, wie die Lena in Sibirien oder der Mackenzie River in Kanada, münden in den Arktischen Ozean. Die Deltas dieser Flüsse speichern große Mengen Kohlenstoff in gefrorenen Böden und Sedimenten. Der Klimawandel führt jedoch zu einer Destabilisierung dieser Gebiete von Seiten des Meeres, des Landes und der Atmosphäre.
Ein internationales Forscherteam unter Leitung des AWI hat erstmals die Kohlenstoffspeicherung in diesen Deltas quantitativ erfasst. Trotz ihrer geringen Fläche von etwa einem Prozent der globalen Permafrostregion enthalten sie rund fünf Prozent des dort gebundenen Kohlenstoffs, was 57,5 Gigatonnen entspricht. Diese Erkenntnis unterstreicht die Wichtigkeit, diese Region besser zu verstehen.
Permafrost und Klimawandel
Die Permafrostregion umfasst etwa ein Viertel der Landfläche der Nordhalbkugel und bindet große Mengen organischen Kohlenstoffs in Form von abgestorbenem Pflanzenmaterial. Über Jahrtausende war dieser Permafrost weitgehend stabil. Durch die steigenden globalen Temperaturen taut der Permafrost jedoch zunehmend auf, wodurch Mikroorganismen aktiviert werden, die organisches Material zersetzen und dabei CO₂ und Methan freisetzen.
Dieser Prozess könnte den Klimawandel verstärken. Daher ist es Ziel der Forschung, den Permafrost und seine Kohlenstoffvorräte sowie die Abbauprozesse genau zu erfassen, um verlässliche Modelle für zukünftige Entwicklungen zu erstellen.
Besondere Herausforderungen für die Deltas
Die arktischen Flussdeltas sind besonders vulnerabel, da sie an der Schnittstelle von Land und Ozean liegen. Faktoren wie das Zurückweichen des Meereises, der steigende Meeresspiegel, die Senkung des Landes, das Auftauen des Permafrosts, eine verlängerte Tauperiode und wärmeres Flusswasser wirken gleichzeitig destabilisierend.
Guido Grosse, Leiter der Permafrostforschung am AWI, betont, dass diese dynamischen Veränderungen die Speicherfunktion der Deltas stark beeinträchtigen können.
Datengrundlage und Ergebnisse der Studie
Das Forschungsteam um Matthias Fuchs, Erstautor der Studie und AWI-Postdoc, hat sämtliche verfügbaren Daten zum Kohlenstoffgehalt arktischer Deltas zusammengeführt. Dabei wurden über 1.600 Bodenproben aus 17 Deltas analysiert – eine fast dreifache Anzahl im Vergleich zu früheren Untersuchungen, die sich meist auf die großen Mega-Deltas konzentrierten.
Die Analyse zeigt, dass die Deltas auf einer Fläche von knapp 100.000 km² (vergleichbar mit Südkorea oder dem doppelten Niedersachsen) 57,5 Gigatonnen Kohlenstoff speichern. Zum Vergleich: Der jährliche anthropogene Kohlenstoffzuwachs in der Atmosphäre beträgt etwa 4,5 Gigatonnen.
In Relation zur gesamten Permafrostfläche binden die Deltas somit rund fünf Prozent des Kohlenstoffs auf nur einem Prozent der Fläche. Bezieht man alle Böden der Erde ein, speichern die arktischen Deltas etwa zwei Prozent des globalen Bodenkohlenstoffs auf lediglich 0,08 Prozent der Landfläche.
Schlussfolgerungen und Ausblick
Diese Ergebnisse zeigen, dass arktische Flussdeltas eine besonders wichtige und zugleich gefährdete Komponente im globalen Kohlenstoffkreislauf darstellen. Aufgrund ihrer hohen Kohlenstoffdichte und der multiplen Belastungen durch den Klimawandel sind sie ein kritischer Faktor für zukünftige Klimaprognosen.
Die Forschung sollte daher verstärkt die Mündungsgebiete arktischer Flüsse in den Fokus nehmen, um deren Rolle im Kohlenstoffkreislauf besser zu verstehen und mögliche Veränderungen präzise abzuschätzen.
Kontakt für wissenschaftliche Rückfragen
Prof. Dr. Guido Grosse
Telefon: +49 (0)331-58174-5401
E-Mail: guido.grosse@awi.de
Quellenangaben
Matthias Fuchs, Torsten Sachs, Loeka L. Jongejans, Jens Strauss, Gustaf Hugelius, Gerald V. Frost, Benjamin M. Jones, Steven V. Kokelj, Lars Kutzbach, Ingmar Nitze, Pier Paul Overduin, Juri Palmtag, Chien-Lu Ping, Oleg S. Pokrovsky, Elizaveta Rivkina, Alexandra Runge, Lutz Schirrmeister, Georg Schwamborn, Matthias B. Siewert, Claire Treat, Alexandra Veremeeva, Sebastian Zubrzycki, Guido Grosse: Large stocks of permafrost soil organic carbon and nitrogen in Arctic river deltas, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-73092-2
