Klimawandel 28.07.2020, 06:00 Uhr

Wie viel Methangas steigt aus der Antarktis auf?

Methan ist ein potentes Treibhausgas und trägt erheblich dazu bei, den Klimawandel zu beschleunigen. Wissenschaftler erforschen eine natürliche Methanquelle in der Antarktis. Die Bakterienbesiedlung verläuft dort anders als erwartet. Mit den Ergebnissen könnten Klimamodelle verbessert werden.

Methanquelle am Meeresgrund

Die weißen Bereiche zeigen Methan an. Seesterne haben sich dort angesiedelt.

Foto: Andrew Thurber/Oregon State University

Methan zählt zu den Treibhausgasen und ist 25-Mal schädlicher als Kohlendioxid (CO2), das in der öffentlichen Debatte an vorderster Front steht. Methan bildet sich vor allem dann, wenn organisches Material in einem geschützten Raum abgebaut wird. Eine Methanquelle sind beispielsweise Kühe, in deren Verdauungstrakten das Gas entsteht. Auch von Mülldeponien gelangt Methan in die Atmosphäre. Leider steigen die Werte immer weiter an, und der Grund ist nicht klar.

Vermutlich ist ausnahmsweise nicht nur der Mensch schuld. Denn es gibt natürliche Methanquellen. An erster Stelle stehen hier die Ozeane, wo Methan in vielen Regionen vom Meeresgrund aufsteigt. Aus der Antarktis waren solche Vorkommen lange Zeit nicht bekannt gewesen. Das änderte sich 2011, als US-Forscher bei einem Tauchgang eine aktive und offensichtlich noch recht junge Methanquelle am Meeresgrund entdeckten. Sie untersuchten deren Entwicklung fünf Jahre lang und stellten jetzt wichtige Ergebnisse vor. Im Fokus stand die Bakterienbesiedlung. Denn von ihr hängt es ab, wie schnell das Methan wieder abgebaut wird.

Methan-Emissionen in der Antarktis sind kaum erforscht

Geowissenschaftler gehen davon aus, dass sich ein Viertel aller Methanvorkommen in der Antarktis befinden könnten. Das sind allerdings nur Schätzungen, denn das Gebiet ist verhältnismäßig wenig erforscht. Gleichzeitig befürchten die Experten, dass die Erderwärmung, die als Folge des Klimawandels bereits eingesetzt hat, das Eis der Meere in der Antarktis zunehmend zum Schmelzen bringen könnte, mit dem sehr unangenehmen Nebeneffekt, dass Methan leichter entweichen könnte. Sollten dessen Emissionen jedoch weiter ansteigen, entstünde ein Teufelskreis: Das zusätzliche Methan in der Atmosphäre würde dazu beitragen, dass der Klimawandel schneller voranschreitet, was noch mehr Meereis schmelzen lassen würde – mit weiteren Methan-Freisetzungen.

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Das sind jedoch nur Theorien. Denn über die Häufigkeit von Methan-Austritten an den antarktischen Küsten ist wenig bekannt. Auch die Frage, wie viel der Emissionen letztlich in die Atmosphäre gelangt, ist noch unbeantwortet. Schließlich leisten Bakterien bei den natürlichen Methanquellen eine wichtige Arbeit. Sie bauen den größten Teil des Gases ab, bevor es in die Luft entweicht und dort seinen schädlichen Einfluss ausüben kann. Ob das unter den sehr speziellen Bedingungen in der Antarktis auch der Fall war, wusste jedoch niemand – bislang.

Bakterienbesiedlung weicht von anderen Methan-Quellen ab

Die Methanquelle hatten die Forscher am Rand des Ross-Schelfeises entdeckt, das vor der Küste der Ross-Insel liegt. Auf der Insel befindet sich unter anderem der aktive Vulkan Mount Erebus. Anhand der Bakterienstruktur konnten die Forscher ausmachen, dass der Methanaustritt bei der Entdeckung 2011 noch frisch war, sodass sie seine Entwicklung verfolgen konnten. Sie nahmen über fünf Jahre regelmäßig Proben der Bakterienmatte und des Sediments, aus dem das Methan entwich. Zusätzlich überprüften sie die Menge des Methans, das dort hervortrat. Es waren 5,1 Liter am Tag – pro Quadratmeter. Den Ursprung konnten die Wissenschaftler jedoch nicht ermitteln. Unter Umständen könnte das Vorkommen in einem Zusammenhang mit dem Vulkan der Insel stehen.

Interessant war die Entwicklung der Bakterienbesiedlung. Diese erfolgte auffällig langsamer als bei anderen bekannten Methanquellen in natürlicher Umgebung. Unterm Strich dauerte es zwischen ein und fünf Jahren, bis die unterschiedlichen Bakterien auf das Methan reagierten. Zudem war die Zusammensetzung eine andere als sonst üblich. Vor allem waren spezielle Bakterien, die sonst für einen intensiven Methanabbau bekannt sind, lange nicht vorhanden, dann nur in geringer Menge. Für die Wissenschaftler ist nicht klar, was das bedeutet. Kümmern sich in der Antarktis womöglich andere Bakterien-Gruppen um den Abbau? Oder sind die Abläufe so stark verlangsamt, dass eine Besiedlung durch die bekannten Arten erst noch erfolgt?

Klimamodelle könnten durch die Forschungen verbessert werden

„Methan ist das zweitwirksamste Gas zur Erwärmung unserer Atmosphäre, und die Antarktis verfügt über riesige Stauseen, die sich wahrscheinlich öffnen, wenn sich die Eisdecke aufgrund des Klimawandels zurückzieht“, sagte Andrew Thurber, Meeresbiologe an der Oregon State University.

„Dies ist eine bedeutende Entdeckung, die dazu beitragen kann, ein großes Loch in unserem Verständnis des Methankreislaufs zu füllen.“

Von einer weiteren Erforschung dieser Methanquelle versprechen sich die Wissenschaftler also viel. Je mehr Erkenntnisse sie gewinnen, desto genauer könnten künftige Klimamodelle ausfallen.

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