Weltweite Permafrostzonen in hochaufgelösten Bildern auf Google Earth

Auftauende Permafrostböden dürften in Zentralasien, Tibet, dem Himalaya und Karakorum die Menschen vor schwer wiegende Konsequenzen stellen, wie die neue Permafrostkarte zeigt. Quelle: Foto: UZH (idw)

Auftauende Permafrostböden werden für besiedelte Gebiete, Infrastruktur sowie Ökosysteme weitreichende Konsequenzen haben. Wo die Auseinandersetzung damit wichtig ist, zeigt ein Geograph der Universität Zürich anhand neuer Permafrostkarten. Es sind die präzisesten weltweiten Karten, die verfügbar sind. Sie führen die globale Verteilung von Permafrost in hochaufgelösten Bildern vor Augen und sind auf Google Earth abrufbar.

Felssturz am Piz Cengalo im Bergell: eine mögliche Folge der Erwärmung von Permafrostgebieten. Quelle: Foto: Heli Bernina 2011 (idw)

Instabil werdende Seilbahn- und Strommasten, Felsstürze – alpine Länder wie die Schweiz haben infolge des Klimawandels bereits einschlägige Erfahrungen mit auftauendem Permafrost gemacht. Sollten die Temperaturen weiter steigen, wird sich die Problematik vielerorts verschärfen. Permafrost, also Fels oder Bodenmaterial mit einer Minustemperatur während mindestens zwei Jahren, kommt im Untergrund vor und kann somit nicht direkt kartiert werden. Die bestehenden Karten sind daher mit grossen Unsicherheiten behaftet, die aber kaum untersucht und zum Ausdruck gebracht werden. Zudem sind die Karten aufgrund unterschiedlicher Erhebungsmethoden nur schlecht miteinander vergleichbar.

Die präzisesten weltweiten Karten

Jetzt modelliert der Glaziologe Stephan Gruber von der Universität Zürich die globalen Permafrostzonen erstmals in Hochauflösung und nach einheitlicher Methode. In seiner kürzlich in «The Cryosphere» veröffentlichten Arbeit schätzt der Wissenschaftler die globalen Permafrostregionen auf 22 Millionen Quadratkilometer. Dies entspricht einem Sechstel der weltweit exponierten Landoberfläche. Mit einer Rasterauflösung von einem Quadratkilometer sind Grubers Karten die präzisesten weltweiten Perfmafrostkarten, die verfügbar sind.

Annäherung an Permafrost-Flickenteppich

Ein grosser Teil der Permafrostzonen liegt ausserhalb der Gebiete, die im Untergrund flächendeckend Permafrost aufweisen. Auf verhältnismässig kleinem Raum können dort Permafrostböden dicht neben nicht gefrorenen Böden auftreten, d.h. die räumliche Verteilung des Permafrosts gleicht einem Flickenteppich. Entsprechend schwierig ist es in solchen Gebieten, Zonen mit Permafrost zu identifizieren. Hier setzen Grubers innovative Permafrostkarten an: Sie basieren auf hochauflösenden Daten zur Lufttemperatur und Höhenlage. Zudem weisen sie einen Index aus, der die Wahrscheinlichkeit für Permafrost angibt. Die Permafrostgebiete sind in Abstufungen dargestellt – von dunkelblau für flächendeckenden Permafrost bis hin zu gelb für Gebiete mit wenig Permafrost. Im Gegensatz zu bisherigen Permafrostkarten, die scharf umrissene Zonen zeigen, veranschaulichen Grubers Karten auch die Unsicherheit des Forschungsstandes.

Seine Motivation erklärt der Wissenschaftler mit der Dringlichkeit der Sache: «Infolge des Klimawandels haben Gebiete mit Permafrost ein grosses Potenzial für unangenehme Überraschungen». Und er schliesst: «Umso wichtiger ist es, dass sich Politik und Öffentlichkeit der Problematik von auftauenden Permafrostböden bewusst sind. Meine Karten visualisieren das sonst kaum sichtbare Phänomen Permafrost.»

Globale Permafrost-Indexkarte: http://www.geo.uzh.ch/microsite/cryodata/pf_global/

Quelle: Universität Zürich (idw)