Permafrost taut: Der Klimakipper, den kaum jemand auf dem Schirm hat

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Tauender Permafrost gilt oft als „tickende Zeitbombe“. Die Forschung zeichnet ein anderes Bild: Der Boden taut nicht auf einen Schlag, sondern Jahr für Jahr, an manchen Stellen aber binnen weniger Jahrzehnte und nicht umkehrbar. Dieser Artikel ordnet ein, wie viel Kohlenstoff im Boden steckt, was eine viel zitierte Studie von 2025 wirklich aussagt, ob Permafrost ein Kipppunkt ist und wer die Folgen schon jetzt trägt: Gemeinschaften in der Arktis, darunter indigene Völker, deren Häuser, Vorräte und Trinkwasser am gefrorenen Boden hängen.

Was im gefrorenen Boden steckt

Dauerhaft gefrorener Boden erstreckt sich über rund 14 Millionen Quadratkilometer, etwa 15 Prozent der Landfläche der Nordhalbkugel.^[1] Weil Kälte den Abbau abgestorbener Pflanzen bremst, haben sich dort über Jahrtausende gewaltige Mengen Kohlenstoff angesammelt. Der Weltklimarat schätzt den Bestand der nördlichen Permafrostregion auf 1.460 bis 1.600 Petagramm Kohlenstoff (ein Petagramm entspricht einer Gigatonne). Davon liegen 1.070 bis 1.360 Petagramm im Permafrost selbst, und das ist etwa doppelt so viel Kohlenstoff, wie derzeit in der Atmosphäre steckt.^[2] Es sind Schätzungen: Eine Auswertung von 2014 kam auf rund 1.300 Petagramm, davon rund 800 dauerhaft gefroren, bei einer Unsicherheit von 1.100 bis 1.500.^[3]

Die Menschheit setzt derzeit etwa 10 Gigatonnen Kohlenstoff pro Jahr als CO₂ frei.^[4] Frei wird davon nur ein Teil, und nur nach und nach: Blätter zersetzen sich schneller als Holz, und Böden tauen nicht überall gleichzeitig.^[4] Wichtig ist auch die Form: Meist entsteht CO₂, in wassergesättigten Böden jedoch zusätzlich Methan, ein Treibhausgas mit hoher Erwärmungswirkung.^[1]

Wo wir heute stehen

Die Arktis erwärmt sich seit 2006 mit mehr als der doppelten globalen Rate.^[5] Der Arctic Report Card der US-Behörde NOAA fasst die Messlage 2024 so zusammen: Die Tundra, über Jahrtausende eine Kohlenstoffsenke, ist eine kleine CO₂-Quelle geworden, der Borealwald bleibt eine Senke. Die gesamte Region war 2001 bis 2020 etwa CO₂-neutral, wobei die Unsicherheit (minus 24 ± 123 Teragramm Kohlenstoff pro Jahr) größer ist als der Wert selbst. Als Methanquelle gilt die Permafrostregion dagegen verlässlich, mit 15 bis 39 Teragramm Methan-Kohlenstoff pro Jahr.^[6]

Waldbrände verschieben die Bilanz: Sie setzen seit 2003 im Mittel rund 207 Teragramm Kohlenstoff pro Jahr frei. Zugleich waren die Bodentemperaturen 2024 an 9 von 20 Messstationen in Alaska so hoch wie nie gemessen.^[6] Der Weltklimarat bleibt vorsichtig: Manche Permafrostregionen sind mit hohem Vertrauen schon Netto-CO₂-Quellen, für die gesamte Region ließ sich aber bislang kein Trend über mehrere Jahrzehnte nachweisen.^[2] Eine Modellstudie von 2026 mit tiefen Kohlenstoffschichten sieht bei hohen Emissionen den Wechsel der nördlichen Böden von Senke zu Quelle schon in diesem Jahrhundert.^[7]

Was die Studie von 2025 zeigt, und was nicht

Eine Modellstudie um So-Won Park (Science Advances, Februar 2025) wurde breit als Warnung gelesen: Selbst bei Netto-Null oder negativen Emissionen gebe Permafrost weiter Kohlenstoff ab. Das stimmt, aber der Rahmen ist enger. Die Simulation lässt die globalen CO₂-Emissionen bis 2050 stark steigen (angelehnt an das Hochemissionsszenario SSP5-8.5), senkt sie bis 2123 auf Netto-Null und hält sie dort oder lässt sie negativ werden. Die CO₂-Konzentration erreicht dabei rund 730 ppm, die Erwärmung in der Region etwa 4 Kelvin.^[8] Thomas Kleinen vom Max-Planck-Institut für Meteorologie nennt diesen Anstieg „am oberen Rand der plausiblen Emissionsszenarien, aber nicht unrealistisch“.^[4]

In diesem Szenario wird der Permafrost kurz vor Netto-Null zur Kohlenstoffquelle und verliert bis zum Ende der Simulation im Jahr 2300 insgesamt rund 14 Petagramm Kohlenstoff, in beiden Varianten fast gleich viel. Zusätzlich steigen die Methanemissionen, weil überflutete Flächen nicht in ihren Ausgangszustand zurückkehren.^[8] Das entspricht etwas mehr als einem Jahr heutiger menschlicher Emissionen.^[4] Drei Einschränkungen gehören dazu:

• Ein einziges Modell. Das Ergebnis beruht auf einem Klimamodell, weitere Modelle sind nötig.^[4]
• Wahrscheinlich eher zu niedrig. Abruptes Tauen, Thermokarst und Waldbrände bildet das Modell nicht ab. Das könne die Verluste erheblich unterschätzen, schreiben die Autorinnen und Autoren.^[8]
• Kein Argument gegen Klimaschutz. Ohne ambitionierten Klimaschutz würden menschliche Emissionen die natürlichen Quellen um ein Vielfaches übersteigen. Je stärker sie sinken, desto größer wird der Anteil des Permafrosts am Rest, und diese Emissionen lassen sich kaum steuern, denn aufgetauter Boden bleibt zunächst aufgetaut.^[4]

Jan Nitzbon vom Alfred-Wegener-Institut zieht die Lehre, nicht zu optimistisch auf natürliche und technische Kohlenstoffsenken zu setzen und sich auf unverhoffte langfristige Quellen einzustellen.^[4]

Abrupt heißt nicht plötzlich weltweit

Der Begriff „abrupt“ wird oft missverstanden. Gemeint ist kein globaler Schalter, sondern Tauprozesse, die innerhalb weniger Jahrzehnte eine dauerhafte Veränderung der Landschaft auslösen. Sie treten vor allem in eisreichem Boden auf: Das Gelände sackt ab, Hänge rutschen, Seen entstehen oder laufen aus.^[9] Laut Turetsky und Mitautorinnen und Mitautoren trifft das voraussichtlich weniger als 20 Prozent der Permafrostfläche, könnte aber rund die Hälfte des Permafrostkohlenstoffs betreffen. Abrupt tauende Flächen von 2,5 Millionen Quadratkilometern würden demnach unter einem Hochemissionsszenario eine ähnliche Klimarückkopplung erzeugen wie das allmähliche Tauen der gesamten rund 18 Millionen Quadratkilometer.^[10] Der Weltklimarat führt bis zur Hälfte der Netto-Freisetzung auf solche Prozesse zurück.^[2]

Die Gesamtbewertung bleibt zurückhaltend: Bis 2100 setzt Permafrost etwa 18 Petagramm Kohlenstoff als CO₂ je Grad Erwärmung frei (Spanne 3,1 bis 41), mit geringem Vertrauen, weil abruptes Tauen in vielen Modellen fehlt.^[2]

Ist Permafrost ein Kipppunkt?

Der Weltklimarat lässt offen, ob Permafrost ein zusammenhängendes globales Kippelement mit einer einzigen Schwelle ist oder ein Mosaik lokaler Kipppunkte. Eine außer Kontrolle geratende, selbstverstärkende Erwärmung durch Permafrost schließt er aus.^[2] Der Global Tipping Points Report 2025 der Universität Exeter bleibt bei der Einstufung von 2023: Landpermafrost ist ein Kippsystem auf regionaler Ebene (mittleres Vertrauen), global aber nicht, weil eine einheitliche Schwelle fehlt. Lokale Prozesse wie Thermokarst können sich selbst verstärken, summieren sich großräumig jedoch zu einer annähernd linearen Antwort auf die Erwärmung.^[1]

Praktisch heißt das: Es gibt keinen Zeitpunkt, vor dem alles gut ist und nach dem alles verloren. Jedes Zehntel Grad zählt. Eine im Bericht zitierte Modellrechnung ergibt, dass Permafrostemissionen das verbleibende Carbon Budget bei 2 bis 3 Grad Erwärmung bis 2300 um etwa 11 bis 13 Prozent verkleinern.^[1]

Wen es zuerst trifft

Die Treibhausgase wirken weltweit, die Schäden am Boden treffen zuerst die, die dort leben. Eine Auswertung von Hjort und weiteren Forschenden beziffert die Gefährdung der Infrastruktur: Rund 3,6 Millionen Menschen, etwa drei Viertel der Bevölkerung im nordhemisphärischen Permafrostgebiet, leben in Zonen, in denen Tauen bis 2050 Bauwerke beschädigen kann. Ein Drittel der gesamten arktischen Infrastruktur und 45 Prozent der Kohlenwasserstofffelder im russischen Teil der Arktis liegen dort, wo Bodeninstabilität schwere Schäden verursachen kann. Das sind Gefährdungsflächen, keine Schadensprognosen, und sie schrumpfen auch bei Erreichen des Paris-Ziels kaum.^[11] Dazu kommen Altlasten: Rund 4.500 Industriestandorte mit gefährlichen Stoffen und geschätzt 13.000 bis 20.000 damit verbundene belastete Standorte liegen in der Permafrostregion. Etwa 1.100 dieser Industriestandorte stehen auf stabilem Permafrost, der noch in diesem Jahrhundert zu tauen beginnt.^[12]

Wie das für eine Gemeinschaft aussieht, zeigt Newtok in Westalaska. Rund 350 Yup’ik, eine indigene Gemeinschaft, leben dort am Ninglick River seit mehr als 2.000 Jahren. Tauender Permafrost, Flussströmung und Küstenstürme lassen das Ufer laut US Army Corps of Engineers im Mittel 70 bis 90 Fuß pro Jahr abbrechen, das sind rund 21 bis 27 Meter. Abwassersystem, Müllplatz und Bootsanleger sind bereits verloren, die meisten Häuser verschimmelt. Der Dorfrat schildert 2017 ein Finanzierungsproblem: Es gebe keine klare staatliche Politik, wie die Umsiedlung bedrohter Gemeinschaften bezahlt wird. Der Antrag auf eine Katastrophenerklärung wurde im Dezember 2016 abgelehnt, weil langsame Katastrophen nicht zu einem System für Einzelereignisse passen. Für den neuen Ort Mertarvik fehlten damals rund 130 Millionen US-Dollar.^[13]

Auch der Zugang zu Nahrung hängt am Frost. In Point Hope und Kivalina in Nordwestalaska lagern Iñupiat Fleisch und Fett von Grönland- und Weißwal traditionell in unterirdischen Eiskellern. Sie waren bis vor Kurzem ganzjährig gefroren, heute tauen sie im Sommer, und das Lagergut kann unsicher oder ungenießbar werden. Das Gesundheitssystem der Stammesgemeinschaften verbindet dort Beobachtungen der Anwohnenden, traditionelles Wissen und Wissenschaft und ließ Temperatur und Feuchte der Keller überwachen.^[14] In Nordalaska färben sich in mehr als 200 Einzugsgebieten Bäche und Flüsse orange, meist innerhalb des letzten Jahrzehnts. Als wahrscheinlichste Ursache gilt, dass tauender Permafrost Mineralvorkommen freilegt und Eisen freisetzt. Das Wasser wird saurer und enthält giftige Metalle wie Kupfer, Aluminium und Zink. Untersucht werden Folgen für das Trinkwasser ländlicher Gemeinden und die Fischerei zur Eigenversorgung.^[15]

Das Bild ist nicht einheitlich. In einer Studie in der Disko-Bucht in Westgrönland, für die mit rund 60 Erwachsenen gesprochen wurde, nahmen die Befragten Veränderungen von Gelände, Infrastruktur und Kultur wahr. Viele sahen im Tauen aber kein Problem.^[16] Die Belege hier stammen vor allem aus Alaska und Grönland, nicht aus Sibirien oder Nordeuropa. Dass die Last bei Gemeinschaften landet, denen Geld und Zuständigkeiten für Umsiedlung und Anpassung fehlen, ist eine Frage der Klimagerechtigkeit.