Kepler-Weltraumteleskop: Suche nach erdähnlichen Planeten (Foto: nasa.gov)

Tokio (pte015/12.03.2018/13:52) –

Forscher des Tokyo Institute of Technology’s Department of Earth and Planetary Sciences http://educ.titech.ac.jp haben 15 neue Planeten entdeckt. Unter diesen "Roten Zwergen" befindet
sich eine sogenannte "Supererde", auf der Vorkommen von flüssigem Wasser
vermutet werden. Die Erkenntnisse entstammen Daten der zweiten Mission
des Kepler-Weltraumteleskops und Beobachtungen von bodengestützten
Teleskopen auf Hawaii und Teneriffa.

Wasser und nicht zu heiß

"Auch für uns ist die Erforschung weiterer Exoplaneten
sehr interessant. Es handelt sich ein Stück weit um Grundlagenforschung,
um herauszufinden, wie unser Sonnensystem funktioniert", verdeutlicht
Philipp Eigmüller, Experte vom Institut für Planetenforschung am
Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt http://dlr.de , gegenüber pressetext.

Laut dem Forscher-Team unter der Leitung von Teruyuki
Hirano ist der hellste nun gefundene Rote Zwerg, K2-155, rund 200
Lichtjahre von der Erde entfernt. Dieser wiederum wird von drei
Supererden umkreist. Die äußerste dieser Supererden, K2-155d, könnte
sich nahe genug seines Wirtssternes befinden, was darauf schließen
lässt, dass die vorzufindenden Temperaturen nicht zu heiß und nicht zu
kalt für Wasservorkommen sind, er also bewohnbar wäre. K2-155d
übersteigt in seiner Größe die Erde um das 1,6-Fache.

Rote Zwerge zeichnen sich durch ihre geringe Größe und
eine Oberflächentemperatur von unter 3.700 Grad Celsius aus. Sie sind
für die Forschung von großem Interesse, da sie Aufschluss über die
Entwicklung von Planetensystemen geben. Es handelt sich um Exoplaneten,
die sich außerhalb des gravitativen Einflusses der Sonne, jedoch
innerhalb des Einflusses eines anderen Sterns befinden. Sie leuchten so
lichtschwach, dass kein einziger von ihnen mit bloßem Auge von der Erde
aus zu sehen ist. Etwa drei Viertel aller Sterne gehören zu dieser
Sternklasse.

Weitere Studien notwendig

"In unseren Simulationen sind wir davon ausgegangen,
dass die Atmosphäre und die Zusammensetzung der Planeten erdähnlich
sind. Es gibt jedoch keine Garantie, dass dies auch so ist", gibt sich
Hirano zurückhaltend. Um verlässliche Aussagen über den Radius und
vorherrschende Temperaturen zu machen, seien weitere Studien nötig.
Ohnehin sind die Roten Zwerge Hirano nach bislang noch nicht ausgiebig
genug erforscht worden und würden "spannende Erkenntnisse in der
Forschung über Exoplaneten" beherbergen.

Die Forscher vermuten, dass Planeten, die Rote Zwerge
umkreisen, auffällig ähnliche Charakteristika wie Planeten unseres
Sonnensystems aufweisen. Die Experten heben hervor, dass sich große
Planeten vor allem um Sterne mit hohem Metallgehalt drehen. "Wir konnten
nachweisen, dass dies auch bei den entdeckten Roten Zwergen der Fall
ist", gibt Hirano bekannt. Gleichzeitig gibt er sich optimistisch. Im
April dieses Jahres soll der NASA-Satellit TESS in den Weltraum
befördert werden. "Dies wird die Nachbeobachtung von Exoplaneten
erheblich erleichtern, einschließlich der Untersuchung von Atmosphären
und der Bestimmung der genauen Umlaufbahn", erläutert Hirano. Und auch
Eigmüller heißt den Start des Satelliten willkommen: "Wir freuen uns
darauf, TESS wird sehr aufschlussreiche Daten liefern."

Bremerhaven, 19. Juni 2014. Seit heute
erscheinen auf den Seekarten des Südatlantiks und des Weddellmeers die
Namen zweier zuvor unbekannter Unterwasserberge: „Madiba Seamount“ und
„Nachtigaller Shoal“. Bei der Namenswahl folgte das Sub-Committee on
Undersea Feature Names (SCUFN) auf seiner diesjährigen Tagung in Monaco
den Vorschlägen von zwei Wissenschaftlern des Alfred-Wegener-Instituts,
Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung. Diese hatten die Berge
vergangenes Jahr auf Polarstern-Expeditionen in die Antarktis entdeckt.
Mit der Benennung ist nun ein weiteres Stück des Meeresbodens offiziell
erschlossen worden.

„Bis heute sind weniger als zehn Prozent der
Unterwasserlandschaften unserer Meere erkundet und mit einem Namen
versehen worden. Wenn man abseits der normalen Seerouten fährt, kann man
deshalb durchaus noch Neuentdeckungen machen“, sagt Jan Erik Arndt vom
Alfred-Wegener-Institut.

Während einer Expedition in den
südlichen Indischen Ozean hatte der Bathymetriker vergangenen November
das Glück, einen bisher unbekannten Unterwasserberg zu entdecken. Auf
seinem Weg von Kapstadt in das Südpolarmeer passierte der
AWI-Forschungseisbrecher Polarstern die Spitze eines Unterwasserberges.
„Hätte das Fächerecholot nur den Rand des Berges gestreift, wäre er
unter Umständen unentdeckt geblieben“, erzählt Jan Erik Arndt. Dabei
hebt sich der Gipfel 1920 Meter über den Meeresboden und ist in seiner
Höhe somit vergleichbar mit Bergen der Alpen – allerdings liegt sein
höchster Punkt auch knapp 3500 Meter unter dem Meeresspiegel.

Um
einen geeigneten Namen für den Unterwasserberg zu finden, stellte Jan
Erik Arndt eine Box auf der Polarstern auf. Jeder Expeditionsteilnehmer
konnte so anonym seinen Namensvorschlag einreichen. „Nelson Mandela ist
in dem Zeitraum unserer Expedition verstorben und als sein Clan- und
Spitzname, Madiba, als Vorschlag einging, waren wir uns schnell einig,
ihn mit dieser Neuentdeckung zu ehren. Schließlich startete und endete
unsere Expedition auch in Südafrika“, erklärt der
Bathymetriker.

Bereits im Februar des vergangenen Jahres hatte
Boris Dorschel, Leiter der Bathymetrie am Alfred-Wegener-Institut, auf
einer Polarstern-Expedition in das antarktische Weddellmeer einen bis
dahin unbekannten Unterwasserberg erkundet, der bis dicht unter die
Meeresoberfläche reichte. „An seiner flachsten Stelle lag der Berg nur
16 Meter unter dem Meeresspiegel und damit knapp fünf Meter unter dem
Kiel der Polarstern. Wäre die Erhebung in einer Seekarte eingezeichnet
gewesen, hätten wir diese Untiefe gemieden“, sagt Boris Dorschel. Umso
wichtiger war es, die Neuentdeckung zu kartieren und zu
benennen.

„Auf Grund der Eisbedeckung mussten wir während der
Erkundung immer wieder den Kurs ändern. Dadurch ist eine Aufzeichnung
entstanden, die mich an die Romanfigur Prof. Dr. Abdul Nachtigaller aus
den 13½ Leben des Käpt’n Blaubär erinnert hat“, erzählt Boris Dorschel.
Sehr schnell setzte sich deshalb der Arbeitstitel „Nachtigaller Hill“
durch. „Der Name erschien uns als sehr passend, da Prof. Dr.
Nachtigaller sein Leben der Erforschung ungeklärter Mysterien widmet und
dafür in die entlegensten Gebiete auf unserer Erde reist – vor allem an
dunkle und lebensfeindliche Orte“, erklärte Boris Dorschel mit einem
Augenzwinkern und reichte seinen Namensvorschlag ein.

Davor
hatte er „Käpt’n Blaubär“-Autor Walter Moers allerdings kontaktiert.
„Ich wollte sichergehen, dass er nichts dagegen hat, dass wir einen
Seeberg in der Antarktis nach einer seiner Romanfiguren benennen
wollen“, sagt der Bathymetriker. Zunächst hielt der Autor die Anfrage
für einen Scherz. Von der Ernsthaftigkeit des Vorschlags überzeugt,
gefiel dem Autor die Idee dann aber immer besser und er stimmte ihr zu.
„Ich hatte ja keine Ahnung, dass heutzutage noch ganze Berge unentdeckt
sein können. Dass die Entdeckung im Dunkel antarktischer Gewässer
stattgefunden hat, dürfte Nachtigaller, den zamonischen Pionier der
Dunkelheitsforschung, besonders freuen“, sagt Walter Moers.

Beide
Namensvorschläge, „Madiba Seamount“ und „Nachtigaller Hill“, legten die
AWI-Wissenschaftler dem internationalen SCUFN-Komitee (Sub-Committee on
Undersea Feature Names) zur Abstimmung vor. Das Komitee tagt einmal
jährlich, um neuentdeckte geografische Strukturen am Meeresboden
offiziell zu benennen. Vom 16. bis zum 20. Juni diskutieren die
Mitglieder dieses Jahr in Monaco über 102 vorgeschlagene Namen.
Besonderes Augenmerk legen die Mitglieder darauf, ob die
Namensvorschläge angebracht sind und die Unterwasserstrukturen
tatsächlich noch unbekannt und unbenannt sind. Auf diese Weise reduziert
SCUFN möglichen Wildwuchs bei der Benennung von Strukturen am
Meeresboden.

„In der Vergangenheit ist es häufiger vorgekommen,
dass zwei Unterwasserberge denselben Namen tragen, oder dass ein
Tiefseegraben zwei verschiedene Bezeichnungen hat. Vor allem in
wissenschaftlichen Publikationen kann es verwirren, wenn zwei Studien
über dieselbe Struktur sprechen, dies aber aufgrund der
unterschiedlichen Benennungen nicht sofort klar wird“, erklärt Prof. Dr.
Hans Werner Schenke, Geowissenschaftler am Alfred-Wegener-Institut und
SCUFN-Vorsitzender.

Schnell entschied sich das Komitee heute
Vormittag für den Namensvorschlag Madiba Seamount und begrüßte dabei vor
allem, dass mit der Wahl des Clannamen nicht nur Nelson Mandela selbst,
sondern auch der Stamm geehrt wird. Für Diskussionen dagegen sorgte die
terminologische Einordnung des Nachtigaller Hill als „Hill“. „Da dieser
Unterwasserberg dicht unter der Meeresoberfläche liegt, haben wir uns
entschieden, ihn als ‚Shoal’ einzuordnen. Also als eine Untiefe, die
eine Gefahr für den Schiffsverkehr darstellt“, erklärt Prof. Dr. Hans
Werner Schenke.

Damit reihen sich beide Unterwasserberge,
„Madiba Seamount“ und „Nachtigaller Shoal“, in eine Liste von
geografischen Bezeichnungen ein, die Wissenschaftler des
Alfred-Wegener-Instituts auf ihren Forschungsreisen bereits geprägt
haben, wie das „Polarstern-Plateau“ und den
„Alfred-Wegener-Canyon“.

Glossar:

Bathymetrie: In
der Bathymetrie vermessen Wissenschaftler die topografische Gestalt des
Meeresbodens. Mit der Hilfe ihrer gewonnen Daten können beispielsweise
Tiefenprofile für Seekarten erstellt werden.

Seamount: Als
„Seamount“ bezeichnet man eine eindeutige Erhebung, die sich mehr als
1000 Meter von dem umliegenden Relief abhebt. Dabei sollte sie in alle
Richtungen ungefähr dieselben Maße und Dimensionen haben.

Hill:
Als „Hill“ bezeichnet man eine eindeutige Erhebung, die sich weniger als
1000 Meter von dem umliegenden Relief abhebt. Dabei fällt die Form in
der Regel unregelmäßig aus.

Shoal: „Shoal“ bedeutet auf Englisch
eine Untiefe. Spricht man bei einem Unterwasserberg von einem „Shoal“,
dann bezeichnet man damit eine oberflächennahe Erhebung, die eine Gefahr
für den Schiffsverkehr darstellen kann.

Industrie setzt zu viel Kohlendioxid frei

Washington (pte, 18. Feb 2005 12:01) – Wissenschaftler haben konkrete
Beweise dafür, dass die Erwärmung der Ozeane mit der industriellen
Freisetzung von Kohlendioxid zusammenhängt. Die Weltmeere haben sich in
den vergangenen 40 Jahren kontinuierlich erwärmt. Forscher aus den USA
haben Prognosen von Klimamodellen mit der Erwärmung der Ozeane
verglichen und dabei festgestellt, dass der Mensch die größte Schuld an
der Erwärmung trägt, berichtet BBC http://news.bbc.co.uk.

Dem Urteil der Forscher nach wird die Erwärmung in den kommenden
Jahrzehnten einen dramatischen Einfluss auf die regionale Wasserzufuhr
nehmen. Die Details der Studie wurden beim jährlichen Treffen der
American Association for the Advancement of Science (AAAS)
http://www.aaas.org bekannt gegeben. Die Wissenschaftler hatten auf dem
Computer verschiedene Szenarios inszeniert, um die Beobachtung der
Ozeane zu erklären. Dabei wurden auch klimatische Schwankungen,
Sonnenwärmeeinstrahlung und vulkanische Emission in Betracht gezogen,
aber die Einflüsse waren zu klein. Als Ausschlag gebend konnte nur die
Treibhauserwärmung ausgemacht werden. „Wenn man diese Daten mit den
Ergebnissen früherer Studien vergleicht, kann nicht länger bestritten
werden, dass es eine globale Erwärmung gibt“, so Tim Barnett von der
Scripps Institution of Oceanography. Das Modell, das zu 95 Prozent mit
der Wirklichkeit übereinstimmt, reproduzierte die beobachteten
Temperaturveränderungen der Ozeane. Die Forscher sind sich sicher, dass
die Menschen an der globalen Erwärmung schuld sind.

In den nächsten Jahrzehnten wird der Klimawandel einen dramatischen
Einfluss auf die regionalen Wasserzufuhren nehmen, so das Forscherteam.
Der Westen der USA hat jetzt schon mit Wasserknappheit zu kämpfen und
in den nächsten 20 Jahren werde sich diese Region in einer ernsthaften
Wasserkrise befinden. Auch in den südamerikanischen Anden und in
Westchina haben die Menschen im Sommer Wasserprobleme – die Gletscher
schmelzen zu früh. Barnett: „Wenn die Menschen das Schmelzwasser im
Frühling nicht auffangen können, so wird das Wasser im Sommer knapp.“
Die Forscher fordern Politiker auf, endlich etwas gegen das globale
Desaster zu tun. „Hoffentlich können wir die USA in diese Richtung
lenken“, so Barnett.

Geowissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts zurück von Expedition in die Labradorsee – Bremerhaven, den 20. Juli 2009. Wissenschaftler vom Alfred-Wegener-Institut haben auf einer Expedition mit dem Forschungsschiff Maria S. Merian die Geologie des Meeresbodens in der Labradorsee untersucht. Vor der Südspitze Grönlands haben sie die so genannte Eirik Drift vermessen, eine mehrere hundert Kilometer lange, rückenartige Struktur. Dabei entdeckten sie am südwestlichen Rand ihres Untersuchungsgebietes einen unterseeischen Berg, der darauf hinweist, dass hier in den letzten Millionen Jahren Vulkane ausgebrochen sind.

Vor der Südspitze Grönlands erhebt sich die Eirik Drift etwa 2500 Meter über den umgebenden Meersboden. Seit ungefähr zehn Millionen Jahren lagern sich hier Sedimente ab und bilden eine rückenartige Struktur. Diese Sedimente werden von den Meeresströmungen in der Grönlandsee abgetragen und in der Labradorsee wieder abgelagert, wie man es auch von den strömungsbedingten Sandverlagerungen zum Beispiel bei Sylt kennt. Mit dem sich ändernden Klima, dem Übergang von wärmeren Zeiten zu unserem heutigen Klima, hat sich diese Strömung verlagert und in ihrer Stärke verändert. Zusätzlich transportieren Eisberge Gesteinsmaterial, das von Grönland stammt, auf den Meeresgrund. Gletscher haben es von der Insel abgehobelt und, nachdem sie zu Eisbergen zerbrochen sind, über den Ozean verteilt. Mit dem sich ausdehnenden und abschmelzenden Eispanzer in den erdgeschichtlichen Zyklen von Eis- und Warmzeiten findet dieses Material seinen Weg auch zur Eirik Drift.

Die Eirik Drift ist somit ein Archiv für die Aktivität des westlichen Randstroms Grönlands und die Dynamik der grönländischen Eisbedeckung. Dort kann man Klimaveränderungen und Strömungsverlagerungen in den letzten zehn Millionen Jahren untersuchen. Die ersten Ergebnisse zeigen, dass sich die Drift stark nach Norden und Westen verlagert hat. Dieses Ereignis fand ungefähr vor 5,6 Millionen Jahren statt. Es hat zwar auch schon davor eine Sedimentdrift gegeben, allerdings haben sich Geschwindigkeit und Lage der Strömung stark geändert. Mit Hilfe von Computermodellen werden die Wissenschaftler die Daten weiter analysieren, um diese Veränderungen genauer beschreiben zu können.

Während der seismischen Vermessungsarbeiten mit einem 3000 Meter langen Kabel entdeckten die Forscher Unerwartetes: “Völlig überraschend erschien auf diesen Bildern des Untergrundes im westlichen Bereich der Eirik Drift eine unbekannte Erhöhung, die an zwei Stellen fast durch die Sedimente bis zur Oberfläche des Meeresbodens stößt³, berichtet Fahrtleiterin Dr. Gabriele Uenzelmann-Neben vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft. “Die normalen Abfolgen in der Struktur der Sedimente sind hier gestört³, so die Geophysikerin weiter. Diese Erhebung am Meeresgrund, die die Wissenschaftler Mount Maria S. Merian getauft haben, ist mit etwa 1500 Metern so hoch wie der Feldberg im Schwarzwald. Der unterseeische Berg, ein so genannter Seamount ist durch Vulkanismus entstanden, wodurch die Sedimente nach oben gedrückt wurden. Selbst die jungen Sedimentpakete sind von dieser Umlagerung betroffen.

Daher kann man schließen, dass es sich um ein Ereignis der letzten Millionen Jahre handelt. Dieses Ergebnis verändert das Bild der geologischen Entwicklung des äußeren Teils der Labradorsee. Bisher ging man davon aus, dass die die Bildung des Meeresbodens in der Labradorsee (tektonische Aktivität) vor etwa 45 Millionen Jahren aufgehört hat. Die Entdeckung des Seamounts gibt jetzt einen Hinweis darauf, dass der Meersboden am Ausgang der Labradorsee auch in jüngerer Zeit noch verändert wurde. Ein sich deutlich verändernder Meeresboden hat enorme Auswirkungen auf die Zirkulationswege des Tiefenwassers, das Meeresströmungen wie den Golfstrom antreibt.

Die Expedition mit dem Forschungsschiff Maria S. Merian, das von der Leitstelle Meteor/Merian der Universität Hamburg betrieben wird, startete am 17. Juni 2009 in Reykjavik, Island, und endete dort am 13. Juli auch wieder.

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 sechzehn Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Große Mengen an Schmelzwasser auf ostantarktischem Eisschelf

Entdeckung einer Ringstruktur vor zwei Jahren führt zu neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen

Bremerhaven, den 12. Dezember 2016. Die ostantarktischen Eisschelfe
könnten anfälliger für Klimaveränderungen sein als bislang angenommen.
Ein Forscherteam unter Beteiligung des Alfred-Wegener-Instituts hat
große Mengen an Schmelzwasser im Roi Baudouin-Schelfeis nachgewiesen.
Verantwortlich dafür sind starke Winde, die warme Luft transportieren
und den Schnee wegwehen. Das ist das Ergebnis einer Studie, die jetzt in
der Online-Ausgabe des Fachmagazins Nature Climate Change
veröffentlicht worden ist.

Vor zwei Jahren entdeckten internationale Wissenschaftler durch Zufall
eine ungewöhnliche, ringförmige Bruchstelle im Roi Baudouin-Schelfeis in
der Ost-Antarktis. Schnell verbreitete sich die Frage, ob es sich
hierbei um einen Einschlagskrater eines hunderte Tonnen schweren
Meteoriten handeln könnte. Die Vermutung erwies sich jetzt nach näheren
Untersuchungen durch Eis-Experten als falsch.

Im Januar 2016 hat der belgische Wissenschaftler und Erstautor der
Studie Jan Lenaerts von der Universität Utrecht mit einem Team den
Krater vor Ort genauer erforscht. In Kombination mit Klimamodellen und
Satellitenaufnahmen haben sie herausgefunden, was zu dieser Ringstruktur
geführt hat. Ihre Ergebnisse veröffentlichen sie jetzt in der
Online-Ausgabe des Fachmagazins Nature Climate Change.

Tatsächlich handelte es sich nicht um einen Meteoriten-Einschlag. Der
Verdacht hat allerdings zu überraschenden Erkenntnissen geführt. Die
Wissenschaftler konnten mit Beteiligung der AWI-Glaziologen Prof. Dr.
Olaf Eisen und Dr. Veit Helm nachweisen, dass es in der Ost-Antarktis
deutlich größere Mengen an Schmelzwasser gibt als bislang angenommen.
Sie entdeckten zahlreiche glaziale Seen auf und im Eis. Auch bei der vor
zwei Jahren gefundenen Bruchstelle handelt es sich um einen früher mit
Wasser gefüllten glazialen See. Im Schelfeis befinden sich zudem viele
bisher nicht bekannte Schmelzwasser-Flüsse.

Schelfeis ist der auf der Meeresoberfläche schwimmende Teil eines
Gletschers. Es ist für die Stabilität des Eisschildes von Bedeutung,
weil es die Fließgeschwindigkeit des nachrückenden Eises aus dem
Landesinneren bremst. „Das ganze System ist allerdings an einer
Grenzschwelle“, sagt Olaf Eisen. „Wenn es verstärkt zu wärmeren Sommern
kommt, weitet sich die Schmelzfläche aus. Dadurch könnte das Schelfeis
instabiler werden und schließlich auseinanderbrechen. Dies ist noch kein
Horrorszenario, aber eine ernst zu nehmende Beobachtung.“

Als Ursache haben die Wissenschaftler starke Winde ausgemacht,
sogenannte katabatische Winde. Diese wehen vom Hochplateau des
antarktischen Inlandeises hinunter Richtung Küste. Dort gibt es quasi
einen Knick an dem Übergang zwischen dem Abhang des Festland-Eises und
dem horizontal auf dem Wasser liegenden Schelfeis. Die Winde tragen
permanent Luft in diese Region, wie beim Föhn in den Alpen, der am Knick
stärker verwirbelt. An dieser Stelle sorgen die Winde dafür, dass der
Schnee an der Oberfläche kontinuierlich weggeweht wird.

„Das dadurch teilweise offen liegende feste Eis ist dunkler als der
weiße Schnee und absorbiert folglich mehr Sonnenenergie – die Oberfläche
wird stärker erwärmt“, sagt Olaf Eisen. „Normalerweise reichen die
kalten Jahresmitteltemperaturen aus, damit das Wasser schnell wieder
friert. Wenn es allerdings zu warm wird, bildet sich so viel
Schmelzwasser, dass es sich durch das Schelf seinen Weg ins Meer sucht.
Das kann auf Dauer das Schelfeis schwächen und instabiler machen.“

Bei der Ringstruktur selbst handelt es sich um eine sogenannte
Eisdoline. „Sie entsteht, wenn sich Schmelzwasser im Inneren oder nahe
der Oberfläche eines Gletschers ansammelt, an seiner Oberseite wieder
friert, das Wasser darunter aber nach unten abfließt. Dann entsteht im
Gletscher ein Hohlraum, dessen Decke irgendwann einstürzt. In Grönland
und auf Schelfeisen an der Antarktischen Halbinsel werden solche
Trichterbildungen bereits seit den 1930er Jahren beobachtet“, sagt Olaf
Eisen. Für die Ost-Antarktis sind die Kenntnisse allerdings neu – wobei
der Krater selbst keineswegs neu war: Ausgewertete Satellitenbilder
zeigen, dass die Ringstruktur bereits im Jahr 1989 existierte. Olaf
Eisen: „Das Schmelzwasser gibt es dort also schon länger und insgesamt
scheint das System über die vergangenen Jahrzehnte auch stabil gewesen
zu sein. Aber es ist eben deutlich empfindlicher als bisher bekannt. Das
heißt, eine kleine Störung des Systems könnte bereits große
Auswirkungen haben.“

Originalpublikation:

J. T. M. Lenaerts, S. Lhermitte, R. Drews, S. R. M. Ligtenberg, S.
Berger, V. Helm, C. J. P. P. Smeets, M. R. van den Broeke, W. J. van de
Berg, E. Van Meijgaard, M. Eijkelboom, O. Eisen, F. Pattyn: Meltwater
produced by wind-albedo interaction stored in an East Antarctic ice
shelf, Nature Climate Change, DOI: 10.1038/nclimate3180

Wie arktische Seen zum Klimawandel beitragen

Beitrag des tauenden Permafrosts zur Klimaerwärmung könnte sich bis 2050 verdoppeln

Die Freisetzung von Methan aus Seen in den arktischen Permafrostgebieten
könnte sich künftig aufgrund des Klimawandels abrupt verstärken. Die
Ursache: Durch den tauenden Permafrost wachsen die Seen und an ihrem
Grund frisst sich das Wasser immer tiefer in den bisher gefrorenen
Boden. Wie ein internationales Forscherteam unter Beteiligung von
Experten des Alfred-Wegener-Instituts festgestellt hat, dürfte sich der
bakterielle Abbau von Pflanzenresten in Seesedimenten dadurch schon in
wenigen Jahrzehnten enorm verstärken – und damit auch der Ausstoß des
Klimagases Methan.

Der dauergefrorene Boden in der kalten Arktis konserviert wie eine
gigantische Kühltruhe riesige Mengen abgestorbener Biomasse, vor allem
Pflanzenreste. Für gewöhnlich tauen während des kurzen arktischen
Sommers nur die oberen Zentimeter oder Meter für einige Monate auf, ehe
sie im Herbst wieder zufrieren. Mit dem Klimawandel aber verstärkt sich
das Tauen. Es setzt früher im Jahr ein und hält länger an, die
sommerliche Auftauschicht wird tiefer und alte Biomasse taut vermehrt
auf. Das Problem: Im auftauenden Boden werden Bakterien aktiv, die die
uralte Biomasse abbauen und durch ihren Stoffwechsel die Klimagase
Kohlendioxid und Methan freisetzen; je stärker das Tauen, desto stärker
der Gasausstoß.

Wie ein internationales Team unter Leitung der US-amerikanischen
Forscherin Katey Walter Anthony vom Water and Environmental Research
Center der University of Alaska in Fairbanks jetzt in Nature
Communications berichtet, schreitet das Auftauen aber offenbar deutlich
schneller voran als bislang angenommen. Das macht sich an den Böden um
und unter den vielen Seen bemerkbar, die in den Permafrostgebieten weit
verbreitet sind und auch weiterhin wachsen. In dem zehnjährigen NASA
Projekt „Arctic-Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE)“ haben die
Experten den Gasausstoß an Seen in Alaska erstmals exakt vermessen und
das Ausmaß dieses Tau-Mechanismus’ mithilfe von Satellitenaufnahmen und
Computersimulationen genau abschätzen können. Mit dabei waren auch
Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für
Polar- und Meeresforschung (AWI). Die Ergebnisse sind ernüchternd: Ganz
offensichtlich verstärken die Seen das Auftauen der Permafrostböden in
einem wesentlichen Umfang: Während das allmähliche Tauen in der Umgebung
nur im Zentimeterbereich liegt, taute in den letzten Jahrzehnten der
Untergrund unter neu gebildeten Seen schon bis in 15 Meter Tiefe auf. In
diesen Seen können nun Mikroorganismen die aufgetaute Biomasse
zersetzen und zu Methan und Kohlendioxid umwandeln. Die Wissenschaftler
ermittelten, dass sich die Klimawirkung durch so zusätzlich
entweichendes Kohlendioxid und Methan bereits bis zum Jahr 2050
verdoppeln könnte.

Dafür wertete Ingmar Nitze vom AWI in Potsdam Satellitenaufnahmen aus
den Jahren 1999 bis 2014 aus und erläutert das Phänomen so: „Mit dem
Tauen des Permafrosts sackt der Boden an vielen Stellen ab. Zunächst
bilden sich kleine Schmelzwassertümpel. An ihren Rändern und an ihrem
Grund taut das Wasser den umgebenden Permafrostboden immer weiter auf,
so dass große Seen entstehen.“ Kritisch wird es, wenn diese Seen so tief
sind, dass das Wasser in der Tiefe auch in strengen Wintern nicht mehr
gefriert. Da die Wassertemperatur am Grund der Seen über dem
Gefrierpunkt liegt, setzt sich das Tauen dann auch im Winter fort. So
können die Mikroorganismen im aufgetauten Seeboden fortan rund um das
Jahr aktiv sein und aus den abgelagerten Pflanzenresten in
Fäulnisprozessen Methan produzieren. Schon länger wird vermutet, dass
sich dies erheblich auf die Treibhausgasbilanz der Atmosphäre auswirken
kann, denn Methan wirkt bei der Erwärmung des Klimas bis zu 30 Mal
stärker als Kohlendioxid.

Neu ist die Beobachtung, dass dieser Effekt um und unter den Seen so
stark ist, dass die Wissenschaftler sogar von einem „abrupten Tauen“
sprechen. Die Forscher haben erstmals für alle Permafrostregionen der
Erde insgesamt genau quantifiziert, wie viel Treibhausgas auf diese
Weise zusätzlich entsteht. Dazu wurde in Stichproben verschiedener Seen
die Menge der austretenden Gase gemessen. Ingmar Nitze errechnete
zusammen mit dem Leiter der AWI-Sektion „Permafrostforschung“, Guido
Grosse, aus den Aufnahmen von Landsat-Satelliten, wie viele Seen sich in
den riesigen Permafrostregionen Alaskas ausdehnen und auch wieder
verschwinden: „Bislang gab es entweder nur sehr grobe globale
Schätzungen der Seenfläche im Permafrost oder aber detaillierte
Berechnungen für sehr kleine Gebiete. Die Angaben waren kaum
vergleichbar. Wir liefern jetzt erstmals eine genaue Quantifizierung der
Permafrostsee-Bilanz und können damit Aussagen treffen, wie viel
Permafrost in den vergangenen Jahrzehnten durch schnelles See-Wachstum
tatsächlich aufgetaut wurde“, sagt Ingmar Nitze.

AWI-Mitautor Thomas Schneider von Deimling ermittelte schließlich im
Computermodell mithilfe der umfangreichen Daten den Gesamtausstoß an
Klimagasen im Permafrost unter Einbeziehung der Seen für die kommenden
Jahrzehnte. „Das abrupte Tauen unter den Seen ist ein Phänomen, das
bislang in globalen Klimamodellen nicht berücksichtigt wird. Wie wir
jetzt herausgefunden haben, kann es aber den Anteil der Klimaerwärmung
durch tauenden Permafrost verdoppeln, und wir sollten es deshalb künftig
unbedingt in die Berechnungen einfließen lassen“, sagt Thomas Schneider
von Deimling. Für die Wissenschaftler wirkt sich dieser
Rückkopplungseffekt in der Arktis damit fast so stark auf den
Klimawandel aus wie die globale Landnutzungsänderung.

Die Studie wurde auf deutscher Seite von laufenden Projekten des
European Research Council (ERC PETA-CARB), der ESA (GlobPermafrost) und
des BMBF (PermaRisk) unterstützt. Die amerikanischen Partner sind von
der University of Alaska Fairbanks, der University of New Hampshire,
sowie der Alaska Division of Geological and Geophysical Surveys, und
wurden von der NASA innerhalb des Arctic Boreal Vulnerability
Experiments (ABoVE) unterstützt.

Originalpublikation:

Katey Walter Anthony et al., 21st-century modeled permafrost carbon
emissions accelerated by abrupt thaw beneath lakes. Nature
Communications: https://doi.org/10.1038/s41467-018-05738-9

Abwärmenutzung: Industrie spart ein Viertel Kosten
Direkte Einspeisung möglich – Potenzial kann bald genutzt werden
 

Bonn (pte005/07.10.2011/10:00) – Unternehmen sollten Industrieabwärme zur Energiegewinnung nutzen. Experten schätzen, dass durch den Verlust der Energie in der Abwärme etwa ein Viertel im Vergleich zu der gesamten Energiegewinnung in Deutschland verloren geht. Bisher wird Abwärme oft ungenutzt an die Atmosphäre abgegeben. Um diese brach liegenden Energieressourcen zu Strom zu veredeln, hat ein saarländisches Technologieunternehmen einen Dampfexpansionsmotor mit ORC-Technologie kombiniert. Das Projekt "Abwärme zu Strom veredeln" vom Bine Informationsdienst http://bine.info stellt das System und erste Ergebnisse aus einem Feldtest vor.

Marktstart bereits 2013

Der durch die Abwärme erzeugte Strom kann direkt in die Energieversorgung der Unternehmen gespeist werden. "Denn Strombedarf eines Industrieunternehmens mit dieser Methode zu decken, ist eine lukrative Sache", sagt Uwe Milles vom Bine Informationsdienst gegenüber pressetext. Selbst wenn Industriestrom billiger ist als Haushaltsstrom, sei es dennoch langfristig ein fühlbarer ökonomischer Vorteil. "Der Beteiber schätzt, dass 500 Betriebe in Deutschland für die Nutzung von Abwasser in Frage kommen", sagt Milles. Noch ist die Methode im Feldtest, aber 2013 soll sie auf den Markt kommen.

"Das Interessante ist, dass man mit dieser Technologie auch Wärmevorkommen mit Temperaturen zwischen 200 und 500 Grad Celsius in Energie umwandeln kann", sagt Milles. Bisher wurde der Prozess, aus Abwässern Strom zu erzeugen, meist in Kombination mit Turbinen eingesetzt. Diese zeigen allerdings Wirkungsgradverluste. Ein flexibleres Einsatzprofil bietet die Kombination mit einem Dampfexpansionsmotor. Hier ist eine variable Abstimmung auf unterschiedliche Temperatur- und Druckniveaus möglich.

Zukunft Dampfexpansionsmotor

Aus dem gleichen Wärmeangebot kann mit dem Dampfexpansionsmotor deutlich mehr Strom erzeugt werden als in Kombination mit herkömmlichen Turbinen. Dabei kann im Anschluss an die Stromerzeugung die dann noch vorhandene Abwärme für Heizzwecke weiter verwendet werden. Vor allem Betriebe aus der Metallverarbeitung, Glasproduktion, Chemie- und Papierindustrie, sowie etwa 1.000 größere Blockheizkraftwerke kommen als künftige Einsatzorte für die Methode in Frage.

Einzigartiges Ökosystem unter dem ehemaligen Larsen-Schelfeis

Erste Ergebnisse der vergangenen Polarstern-Expedition

Zustand der Fischereibestände in antarktischen Gewässern

Neue erfolgreiche Technik der Walbeobachtung

Ende Januar ging die achte Etappe der 23. Antarktis-Expedition mit dem
Forschungseisbrecher Polarstern zu Ende. Neben fischereibiologischen
Studien und Walbeobachtungen stand im Vordergrund, die antarktische
Lebensvielfalt zu erfassen. Im Rahmen des “Census of Antarctic Marine
Life (CAML)³, eines der Hauptprojekte im Internationalen Polarjahr,
haben Biologen den Meeresboden unter dem ehemaligen Larsen Schelfeis
erstmals untersucht und einzigartige Bilder von den dort lebenden
Organismen gemacht.

Vom 23. November 2006 bis zum 31. Januar 2007 war das Forschungsschiff
Polarstern im Weddellmeer, den Gewässern rund um die Antarktische
Halbinsel und der Bransfieldstrasse unterwegs. Nun liegen erste
Ergebnisse der Expedition vor, an der unter Leitung des
Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in der
Helmholtz-Gemeinschaft 52 Wissenschaftler aus 14 Nationen teilnahmen.
Darunter waren auch Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Marine
Mikrobiologie, dem Forschungs- und Naturmuseum Senckenberg, dem
Forschungs- und Technologiezentrum Westküste und der
Bundesforschungsanstalt für Fischerei.

Census of Antarctic Marine Life (CAML)

Besonderer Focus des CAML-Projektes war das Larsen-A-B-Schelfeis, wo in
den letzten zwölf Jahren insgesamt 10.000 Quadratkilometer Schelfeis
abbrachen. Die globale Erwärmung hat an der Antarktischen Halbinsel zur
Veränderung der Umweltbedingungen geführt. Der Abbruch des Schelfeises,
das bis in große Tiefen reichte, hat nun Bereiche des Meeresbodens
freigelegt, die bisher unzugänglich waren. Somit konnten dort erstmals
die Auswirkungen des Klimawandels auf die Lebewesen untersucht werden.

Das Kernziel von CAML ist es daher, die Lebensvielfalt der
antarktischen Gewässer zu erfassen und deren Entwicklung und
ökologischen Hintergrund zu untersuchen. “Solche Erkenntnisse sind die
Basis, um das Funktionieren von Ökosystemen zu verstehen. Die neuen
Ergebnisse werden uns dabei eine gutes Stück weiter bringen, um die
Zukunft unserer Biosphäre im Klimawandel vorhersagen zu können³, sagt
Dr. Julian Gutt, Biologe am Alfred-Wegener-Institut und
wissenschaftlicher Leiter der Antarktis-Expedition.

Das wissenschaftliche Expeditionsprogramm umfasste die volle
biologische Bandbreite von Mikroorganismen bis zu Walen, einschließlich
kleinster Würmer und Krebse, größerer wirbelloser Tierarten wie
beispielsweise Schwämme und Seesterne, sowie Fischen und anderer
Wirbeltiere. “Was wir von der Polarstern-Expedition gelernt haben ist
lediglich die Spitze des Eisbergs³, sagt Michael Stoddart, Sprecher von
CAML Australien. “Ergebnisse dieser und kommender Expeditionen
innerhalb des Internationalen Polarjahres werden Erkenntnisse bringen,
wie der Klimawandel die Organismen dort beeinflusst.³

Fragestellung

Die wichtigsten Fragen zu den Untersuchungen im Larsen-Ökosystem waren:

– Welche Lebensformen existieren unter dem Schelfeis, einem noch völlig
unbekannten, aber für die Antarktis typischen Lebensraum?

– Wie beeinflusst das Schelfeis und sein Abbruch das marine Ökosystem?

– Wie sieht die Zukunft der dortigen Fauna in einer sich verändernden Umwelt aus?

– Können Berichte von einer kalten Gasquelle mit einer speziell daran
angepassten Lebensgemeinschaft bestätigt werden, und kann sie zum
ersten Mal beprobt werden?

Vorläufige Ergebnisse der Untersuchungen des Meeresbodens zeigen, dass
die Sedimente sehr unterschiedlich sind. Vom felsigem Untergrund bis
hin zu weichem Schlick sind alle Bodentypen vertreten. Ebenso
vielfältig gestaltet sich die Besiedlung, da Tiere unterschiedliche
Vorlieben bezüglich ihres Lebensraumes haben. Vergleicht man die
Meeresbodenfauna von Larsen-A-B mit der im östlichen Weddellmeer, so
ist sie weitaus ärmer. Umso auffälliger ist die hohe Dichte einer
bestimmten Tiergruppe, der Seescheiden, die mit verschiedenen Arten
vertreten ist. Da diese Organismen besonders langsam wachsen, ist
anzunehmen, dass Seescheiden erst nach dem Abbruch des Schelfeises im
Larsen-B-Gebiet ansiedeln konnten. Die Anzahl größerer, langsam
wachsender Tiere, z. B. der Glasschwämme, war im Larsen-A-Gebiet höher
als bei Larsen B, da sie dort wahrscheinlich schon sehr lange leben.
Die hohe Anzahl kleinerer Exemplare dieser Arten ist vielleicht ein
erster Schritt zu einer deutlichen Veränderung der Artenzusammensetzung
nach

dem Abbruch des Schelfeises vor zwölf Jahren.

Mit Hilfe eines ferngesteuerten Unterwasserfahrzeugs (Remotely Operated
Vehicle, kurz ROV), das mit Video- und Fotokameras ausgestattet war,
konnte die Zerstörung des Meeresbodens durch Eisberge in geringeren
Wassertiefen gezeigt werden. In einer Wassertiefe von circa 220 Metern
war der Artenreichtum deutlich höher, aber es waren auch deutliche
Spuren der Zerstörung durch Eisberge zu sehen. Glasschwämme kommen dort
als langsam wachsende und lang lebende Organismen nur selten vor, da
sie immer wieder von den strandenden Eisbergen vernichtet werden.
Auffällig häufig kamen auch verschiedene Tiefseearten wie Seegurken und
gestielte Haarsterne im Larsen-B-Gebiet vor.

Kalte submarine Quellen

Eine kalte Quelle, ein so genanntes “Cold Seep³, von dessen Existenz
man bisher lediglich durch Videoaufnahmen wusste, konnte mit Hilfe des
ROVs in einer Wassertiefe von ca. 830 Metern wieder gefunden werden.
Sie besteht aus Ansammlungen von Schalen toter Muscheln. Erste Analysen
geben eindeutige Hinweise, dass dort Methan und Sulfat vorhanden sind,
wovon bestimmte Bakterien so leben, dass sich hier eine einfache
Lebensgemeinschaft auch ohne Sonnenlicht entwickelt.

Walbeobachtungen

Rund um Elephant Island, in der Bransfield Strasse, im Larsen A/B
Gebiet und im nördlichen Weddellmeer wurden Walbeobachtungen
durchgeführt. Dabei deckten die Helikopterflüge 8000 Seemeilen und
Beobachtungen von Bord der Polarstern 700 Seemeilen ab. Zwergwale
wurden häufig nahe am Packeis, die sehr seltenen Schnabelwale
hauptsächlich rund um Elephant Island gesichtet. “Es war überraschend
zu sehen, dass die neuen Lebensräume so schnell besiedelt werden³, sagt
Dr. Meike Scheidat vom Forschungs- und Technologiezentrum Westküste der
Universität Kiel.

Fischbestände der Antarktis

Die fischereibiologischen Untersuchungen erfolgten rund um die Inseln
westlich und nördlich der Antarktischen Halbinsel im Rahmen der
“Konvention zum Schutz der lebenden Meeresschätze der Antarktis"
(Convention of the Conservation of Antarctic Marine Living Resources,
CCAMLR). Erste Ergebnisse zeigen, dass der Marmorbarsch (Notothenia
rossii) und der Gelbbauchnotothenia (Notothenia coriiceps) häufiger
vorkamen als in einer Vergleichsstudie von 2003. Die Bestände vom
Bändereisfisch (Chaemopsocephalus gunnari) und vom Scotiasee-Eisfisch
(Chaenocephalus aceratus) hingegen nahmen in diesem Zeitraum ab. Die
Studie wurde mit 85 Hols innerhalb von 19 Tagen vollständig
abgearbeitet.

Neue Arten entdeckt

Im Rahmen von CAML wurden weiterhin die Aspekte Physiologie, Genetik,
Schadstoffe und die Nahrungsbeziehungen untersucht. Dabei kamen diverse
Probenahme-Geräte zum Einsatz, wie Dredschen, Greifer und Fallen. Die
Wissenschaftler entdeckten eine Reihe neuer Arten. Besonders
hervorzuheben sind in diesem Zusammenhang 15 voraussichtlich neue
Amphipodenarten, die zu den Krebsen gehören, darunter einer der größten
Amphipoden der Antarktis. Er ist fast 10 Zentimeter lang und gehört zur
Gattung Eusirus. In der Gruppe der Nesseltiere wurde eine neue Art der
Gattung Malacobelemnum gefunden, sowie eine neue Seeanemone. Sie lebt
in Symbiose mit der Schnecke Harpovoluta.

Die wertvolle Fracht an wissenschaftlichen Daten und gesammeltem
Tiermaterial ist jetzt auf dem Weg in die Heimatinstitute der
Expeditionsteilnehmer. Es wird Monate bis zu einigen Jahren dauern, bis
detaillierte Analysen vorgelegt werden können. In einem vom "Census of
Marine Life" unterstützten Treffen im September diesen Jahres werden
die Wissenschaftler eine erste Synthese ihrer Ergebnisse zeitnah
zusammenstellen und präsentieren.

Neuland für Polarsten

Die aktuelle Polarstern-Expedition begann am 2. Februar in Punta Arenas
und hat einen geologischen Schwerpunkt. Zehn wissenschaftliche Projekte
stehen auf dem Programm, darunter auch ein großes Projekt des
Internationalen Polarjahres. Geophysiker beschäftigen sich mit der
geodynamischen und tektonischen Evolution des Kontinentalrandes in der
Gegend um die Prydz Bucht. Dort und am Kerguelen Plateau werden
geologische Untersuchungen stattfinden. In diesem Bereich der Antarktis
ist Polarstern das erste Mal unterwegs.

Am 11. April wird Polarstern in Kapstadt erwartet. Dann tritt sie die
Rückreise nach Bremerhaven an, wo sie Anfang Mai eintreffen soll.

Wer die Reise verfolgen möchte, findet Tagebücher unter
http://www.polarjahr.de, http://blogs.dw-world.de/polarstern/ und
www.ipy.org

Bremerhaven, den 21. Januar 2007

Bitte senden Sie uns bei Veröffentlichung einen Beleg.

Hinweise für Redaktionen: Ihr Ansprechpartner ist Dr. Julian Gutt (Tel.
0471/4831-1333; E-Mail: Julian.Gutt@awi.de). Ihre Ansprechpartnerin in
der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit ist Dr. Angelika Dummermuth (Tel.
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finden Sie auf unserer Webseite unter
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Das Alfred-Wegener-Institut forscht in der Arktis, Antarktis und den
Ozeanen der mittleren und 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 fünfzehn Forschungszentren der
Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation
Deutschlands.

Überraschende Klimabilanz: Seen in
Permafrostgebieten entzogen der Atmosphäre langfristig mehr Treibhausgas
als sie bei ihrer Entstehung freisetzten

Bremerhaven, 16. Juli
2014. Seit der letzten Eiszeit haben die sogenannten Thermokarst-Seen
in den arktischen Permafrostgebieten der Atmosphäre mehr Treibhausgase
entzogen, als sie zuvor bei ihrer Entstehung ausgestoßen hatten. Dieses
überraschende Forschungsergebnis präsentiert ein internationales
Wissenschaftlerteam heute in einer Online-Veröffentlichung des
Fachmaga-zins Nature. Die Forscher hatten bis zu 10.000 Jahre alte
Bodenablagerungen aus nordsibiri-schen Seen untersucht und erstmals die
Kohlenstoff-Gesamtbilanz für mehrere hunderttausend Gewässer berechnet.
Ihr Fazit: Die durch die Klimaerwärmung nach der letzten Eiszeit
ent-standenen Tauwasser-Seen emittierten zwar kurzfristig große Mengen
Methan. Auf lange Sicht aber kühlten sie das Klima der Arktis, indem sie
1,6-mal mehr Kohlenstoff aufnahmen und speicherten als sie zuvor
abgegeben hatten. Eine wärmer werdende Arktis könnte diesen Prozess
jedoch innerhalb kurzer Zeit wieder umkehren.

In der Arktis gibt
es heutzutage mehrere Millionen Thermokarst-Seen. Die meisten dieser
flachen Gewässer entstanden vor rund 10000 Jahren, als der
Dauerfrostboden (Permafrost) nach der letzten Eiszeit innerhalb weniger
Jahrzehnte auftaute. Infolgedessen sackte der Untergrund damals in sich
zusammen und bildete Senken, in denen sich anschließend Tau- und
Regenwasser sammelte. Die so entstandenen Seen verstärkten das Auftauen
des Permafrostbodens bis in große Tiefen.

Ein Prozess mit
direkten Auswirkungen auf das Klima in der Arktis: „Wenn der Permafrost
taut und ein solcher See entsteht, zersetzen die am Grund und im
Sediment lebenden Mikroben einen Teil jener Pflanzenreste, die zuvor im
gefrorenen Boden eingeschlossen waren. Dabei produzieren sie das
Treib-hausgas Methan, was uns Forscher bisher zu der Annahme verleitete,
die Seen würden mit ihren Emis-sionen die globale Erwärmung beständig
verstärken“, sagt Dr. Guido Grosse, Permafrostforscher am
Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und
Meeresforschung und Co-Autor der neu-en Studie.

Wie die
Wissenschaftler jetzt wissen, stimmt diese Annahme jedoch nur in Teilen:
„Wir haben die Ablagerungen in den 10000 Jahre alten Thermokarst-Seen
untersucht und herausgefunden, dass diese Gewässer nur in der ersten
Hälfte dieses Zeitraumes große Mengen Methan ausgestoßen haben“, sagt
die Erstautorin Katey Walter Anthony von der University of Alaska
Fairbanks. Vor 5000 Jahren habe sich die Kohlenstoffbilanz der Seen dann
umgekehrt – ausgelöst durch eine natürliche Kettenreaktion.

„Wenn Permafrost taut, setzt er viele Nährstoffe frei, was dazu
führt, dass in den Seen und an ihren Ufern ausgesprochen viele Moose und
andere Pflanzen wachsen. Diese wiederum entziehen der Luft mithilfe der
Photosynthese Kohlenstoff“, so Guido Grosse. Sterben die Pflanzen dann
ab, sinken ihre Überreste zum Grund des Sees und bilden dort dicke
Sedimentschichten. Aufgrund der dynamischen Natur dieser ständig
wachsenden Gewässer laufen viele der Seen aber nach ein paar tausend
Jahren aus. „Ein Phänomen, das in den Permafrostregionen häufig auftritt
und dazu führt, dass die dann frei-liegenden See-Sedimente gefrieren. Es
entsteht neuer Permafrost, der alle Pflanzenreste und damit auch den
darin gebundenen Kohlenstoff einschließt – und zwar in so großen Mengen,
dass die Koh-lenstoff-Speicherquote der Seen und Senken 1,6-mal größer
ist als ihre Emissionsrate und die Seen auf lange Sicht hin einen
klimakühlenden Effekt haben“, sagt Guido Grosse.

Dieser Effekt
aber wirkt nur so lange, wie die Bodenschichten vereist bleiben. Eine
immer wärmer werdende Arktis könnte den Prozess innerhalb kurzer Zeit
wieder umkehren. Guido Grosse: „Unseren Schätzungen zufolge speichern
die arktischen Thermokarst-Seen und -becken etwa 160 Petagramm
Kohlenstoff. Das ist in etwa vergleichbar mit der Speicherkapazität der
tropischen Regenwälder, die mit 212 Petagramm angegeben wird. Wir wissen
außerdem, dass die Luft- und Bodentemperaturen in der Arktis derzeit
steigen und der Permafrost schon in mehreren Regionen auftaut. Die große
Frage lautet jetzt: Was passiert mit diesen großen
Kohlenstoffablagerungen in naher Zukunft?“

Eine Antwort darauf
will er mit seiner ERC Nachwuchsforschungsgruppe PETA-CARB finden,
wel-che im Oktober 2013 ihre Arbeit am Alfred-Wegener-Institut in
Potsdam aufgenommen hat und auf den Erkenntnissen der aktuellen Studie
aufbaut. „Mithilfe der neuen Ergebnisse können wir nicht nur die Rolle
des Permafrostes im globalen Kohlenstoffkreislauf besser verstehen, sie
helfen uns auch Computermodelle dahingehend weiterzuentwickeln, dass sie
die Rückkopplungen zwischen Perma-frostveränderungen und dem Klimawandel
besser vorhersagen. Vor allem die Prozesse des Thermo-karst – darunter
verstehen wir das schnelle Freisetzen und nun auch Speichern des
Kohlenstoffes – werden von gängigen Modellen, wie jenen, die der
Weltklimarat verwendet, bisher noch nicht berück-sichtigt“, so Guido
Grosse.

Strom aus Erneuerbaren Energien immer günstiger zu haben
Sinkende Investitionskosten verbessern Wettbewerbsfähigkeit gegenüber fossilen Energien

Berlin, 28. November 2012. Heutige Investitionen in Erneuerbare Energien sichern stabile Strompreise von morgen. Weil die klimafreundliche Elektrizität keine endlichen Ressourcen als Brennstoff benötigt, liegen die Betriebskosten von Erneuerbare-Energien-Anlagen in der Regel weit unter denen fossiler Kraftwerke. Bei den notwendigen Anfangsinvestitionen für den Bau der Stromerzeugungsanlagen sah es bisher anders aus. Doch die Kostenschere schließt sich zunehmend. Während die Investitionskosten für Anlagen auf Basis Erneuerbarer Energien sinken, ist der Bau fossiler Kraftwerke in den letzten Jahren teurer geworden. Einen Überblick über die Investitionskosten für Kohle- und Gaskraftwerke einerseits und Anlagen zur Nutzung Erneuerbarer Energien andererseits gibt ein neuer Studienvergleich der Agentur für Erneuerbare Energien unter www.energie-studien.de.

Die Investitionskosten für neue Kraftwerke sind neben den Brennstoffkosten der wichtigste Bestimmungsfaktor für die Stromgestehungskosten. Der neue Studienvergleich des �Forschungsradars Erneuerbare Energien� zeigt hier einen klaren Trend: Investitionen in die Stromerzeugung auf Basis Erneuerbarer Energien werden immer günstiger, während der Bau konventioneller Kraftwerke in den letzten Jahren teurer geworden ist. Für die etablierten Technologien ist dabei auch in Zukunft nicht mehr mit nennenswerten Kostensenkungen zu rechnen, während die noch relativ jungen Technologien zur Nutzung Erneuerbarer Energien auf ihren Lernkurven weiter voranschreiten. �Die finanziellen Belastungen durch die Energiewende werden sehr kritisch diskutiert. In dieser Debatte gerät oft aus dem Blick, dass das Beharren auf einer fossil-nuklearen Energieversorgung keineswegs stabile Strompreise bedeuten würde. Mit der Abhängigkeit von immer teurer werdenden fossilen und atomaren Energieträgern und notwendigen Neuinvestitionen in konventionelle Kraftwerke gibt es starke Triebkräfte für künftige Strompreisanstiege�, erklärt der Geschäftsführer der Agentur für Erneuerbare Energien, Philipp Vohrer.

Kosten Erneuerbarer Energien stark gesunken

�Der starke Zubau in den vergangenen Jahren hat insbesondere bei der Windenergie und der Photovoltaik zu erheblichen Kostendegressionen geführt, die sich an den gesunkenen EEG-Vergütungen für Neuanlagen ablesen lassen�, betont Vohrer. Zugleich mache man sich durch den konse¬quenten Ausbau der Erneuerbaren Energien unabhängiger von den techni¬schen und wirtschaftlichen Risiken der fossil-atomaren Energiewirtschaft. Durch den Verzicht auf endliche Rohstoffe wie Stein- oder Braunkohle haben Erneuerbare-Energien-Anlagen viel geringere Betriebskosten als ihre fossilen Pendants. Vohrer: �Das wird sich in den kommenden Jahren und Jahrzehnten zunehmend kostendämpfend auf den Stromrechnungen der Verbraucher bemerkbar machen.�

Eine untergeordnete Rolle für die Stromgestehungskosten fossiler Kraftwerke spielen bisher die Zertifikatspreise für den Ausstoß von Kohlendioxid im Rahmen des europäischen Emissionshandels. An der Leipziger Strombörse EEX notieren die Preise derzeit unter 7 Euro je Tonne CO2-Ausstoß. Die Umweltschäden durch den Ausstoß des Klimagases werden von Forschern jedoch bei mehr als dem Zehnfachen dieses Wertes angesetzt. �Das zeigt, dass die heutigen Marktpreise den Wert der Erneuerbaren Energien nicht widerspiegeln�, kritisiert Vohrer.

Der neue Studienvergleich im Forschungsradar ist im Netz zu finden unter:
http://www.energie-studien.de/de/service/mediathek/grafik-dossiers-studien-im-vergleich/detailansicht/article/studienvergleich-entwicklung-der-investitionskosten-neuer-kraftwerke.html