The 3rd cooperative BGR/SMNG Arctic cruise was designed to acquire new scietific data for a better understanding of temporal and spatial lithospheric variations during rifting and its influence on the tectonic and structural evolution of the continental crust of the Laptev Sea undergoing extension since at least the Early Tertiary, and for tackling open questions regarding the evolution of the submarine permafrost zone. Although conditions for seismic measurements were worse in 1997 than in 1993 and 1994, along 4,622 km of seismic traverses reflection seismic data and wide angle reflection/refraction data from 23 OBH-(ocean bottom hydrophone) stations were collected in the Laptev and East Siberian Sea. The most prominent rift basin is the Ust' Lena Rift, which is at least 300 km wide at latitude 75°N. The Cenozoic sedimentary cover exceeds 3 km everywhere, increasing up to 14 km at two locations. In the northern part of the shelf, the complex mainly N–S-trending Anisin Basin has a basin fill of up to 10 km thickness. The New Siberian Basin which is located in the northwestern part of the study area shows an up to 9 km thick graben fill. The Laptev Horst crust is locally subdivided into several tilted blocks by deep-reaching faults and there are several half grabens of smaller extent which divide the Laptev Horst into three parts: the North, the South and the East Laptev Horst. A major west dipping listric fault of at least 250 km length separates the Laptev Horst from the Ust' Lena Rift. Results from the seismological investigation indicate that recent extension is concentrated within the narrow rift basins of the eastern Laptev Sea. From wide-angle reflection/refraction seismic measurements the seismic velocities of the crustal layers were estimated along five profiles. The layers with velocities of up to 3.5 km/s apparently consist of predominantly Cenozoic sediments. The sedimentary section showing relatively high seismic velocities of 4.5 to 5.2 km/s might be interpreted as Late Paleozoic to Mesozoic deposits or overcompacted/cemented syn-rift deposits. In the eastern shelf area a layer beneath the acoustic basement was interpreted to represent Ordovician to Early Mesozoic carbonates. The lower crust in the area under study shows relatively uniform seismic velocities of about 6.0-6.8 km/s and the velocities estimated for the crust-mantle transition are in the range of 8.0 to 8.2 km/s. The origin of a several 100 m thick layer with a relative high velocity of 3 to 3.5 km/s directly beneath the seafloor was inferred as sub-sea permafrost.
In einem Experiment haben russische Forscher von der Akademie der Wissenschaften in Puschtschino Teile einer mehr als 30.000 Jahre alte Pflanze wieder zum Blühen gebracht. Das Material für das Gewächs stammt aus einer Eichhörnchenhöhle im Permafrost Sibiriens. Die Pflanze gehört zur Gattung der Leimkräuter (Silene stenophylla) und ist die älteste Pflanze, die von Forschern wieder zum Blühen gebracht wurde. Über den Forschungserfolg berichtete das Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America online am 21. Februar 2012.
Die Küstenlinie in arktischen Dauerfrostgebieten reagiert auf den Klimawandel mit verstärkter Erosion und zieht sich im Durchschnitt um einen halben Meter pro Jahr zurück. Dies bedeutet große Veränderungen für die küstennahen arktischen Ökosysteme und die dort lebende Bevölkerung. Zu diesen Ergebnissen kommt ein Konsortium von mehr als dreißig Wissenschaftler aus zehn Ländern, die waren an der Erstellung des 170 Seiten starken Zustandsberichts „State of the Arctic Coast 2010“ beteiligt. Initiiert und koordiniert wurde die Studie vom Internationalen Arktischen Wissenschaftsrat (IASC), dem internationalen Verbundprojekt „Land-Ocean Interactions in the Coastal Zone (LOICZ)“, der Internationalen Permafrost –Gesellschaft (IPA), sowie der Arbeitsgruppe „Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP)“ des Arktischen Rates. Gemeinsam wurden mehr als 100.000 Kilometer und damit ein Viertel aller arktischen Küsten untersucht und diese Ergebnisse wurden am 18. April 2011 erstmalig veröffentlicht. Besonders dramatisch sind die Veränderungen in der Laptev-, der Ostsibirischen und der Beaufortsee, in denen die Erosionsraten der Küsten zum Teil mehr als 8 Meter pro Jahr betragen.
Erstmals haben Wissenschaftler die durch den Auftauprozess in Thermokarst-Seen frei werdende Menge an Methan bestimmt. Sie fanden heraus, dass das Methangas genauso alt ist wie der vorher im Permafrost gespeicherte, zum Teil Jahrtausende alte Kohlenstoff und konnten somit den quantitativen Nachweis für den direkten Rückkopplungseffekt zwischen tauenden Permafrostböden und dem Klimawandel erbringen. Die gewonnenen Zahlen sind für Klimamodelle wichtig. Untersucht wurden Seen in Alaska, Kanada, Schweden und Sibirien. Obwohl von Modellen ein großer Ausstoß an klimawirksamem Kohlenstoff in die Atmosphäre im Laufe des 21. Jahrhunderts und auch danach erwartet wird, zeigt die neue Studie jedoch auch, dass die Menge in den vergangenen 60 Jahren noch relativ gering war. Die Studie wurde von der Universität von Alaska Fairbanks geführt und im Journal Nature Geoscience am 22. August 2016 veröffentlicht.
Am 1. März 2007 begann das Internationale Polarjahr 2007/2008. Während dieses Zeitraums bis in das Jahr 2009 hinein wird alle drei Monate ein Internationaler Polartag zu einem bestimmten Thema veranstaltet, mit dem Ziel eine breite Öffentlichkeit über den Stand der aktuellen Forschungen zu informieren. Der vierte Internationale Polartag am 18. Juni 2008 hat den Themenschwerpunkt Permafrost.
Der auftauende Dauerfrostboden in arktischen Regionen könnte in doppelter Hinsicht zur Verstärkung des Treibhauseffektes führen: Zum einen erhöht sich mit wärmerer Umwelt die oberflächennahe Produktion des Treibhausgases Methan durch Mikroben. Zum anderen öffnet der tauende Untergrund zunehmend Austrittspfade für uraltes Methan. Das ist das Ergebnis einer Studie von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ, des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und US-amerikanischen Partnern im kanadischen Mackenzie-Delta, die am 19. Juli 2017 im Fachjournal Nature Scientific Reports veröffentlicht wurde. Das Team untersuchte ein 10.000 Quadratkilometer großes Gebiet im hohen Norden Kanadas. Mit dem Forschungsflugzeug Polar 5 vom AWI bestimmte das Team während zahlreicher Überflüge in den Sommern 2012 und 2013 kontinuierlich die Gaskonzentration der umgebenden Luft und zahlreiche meteorologische Größen. Das Ergebnis war eine Karte mit einer Auflösung von je 100 mal 100 Metern, die die Methanemissionen zeigt.
Auftauende Permafrostböden haben für besiedelte Gebiete, Infrastruktur sowie Ökosysteme weitreichende Folgen. Wo die Auseinandersetzung damit wichtig ist, zeigt ein Geograph der Universität Zürich anhand neuer Permafrostkarten. Es sind die präzisesten weltweiten Karten, die derzeit verfügbar sind. Sie führen die globale Verteilung von Permafrost in hochaufgelösten Bildern vor Augen und sind auf Google Earth abrufbar.
Das Poster im Format DIN A0 veranschaulicht die Ursachen und Wirkungen von Treibhausgasemissionen und Erderwärmung auf die Ozeane und die Kryosphäre (gefrorener Teil der Erde, zum Beispiel polare Eisschilde, Meereis, Permafrost ). Die dargestellten Inhalte basieren auf dem Sonderbericht des Weltklimarates ( IPCC ) zu Ozean und Kryosphäre vom September 2019. Veröffentlicht in Poster.
Gemeinsame Presseerklärung von Bundesumweltministerium, Bundesforschungsministerium und Umweltbundesamt Altmaier ruft zu entschlossenem Handeln auf – Wanka: Klimaforschung bleibt Priorität Bundesumweltminister Peter Altmaier und Bundesforschungsministerin Johanna Wanka werten den neuesten Bericht des Weltklimarats als untrügliches Zeichen dafür, dass der Klimawandel voranschreitet. „Der IPCC zeigt der Weltgemeinschaft, dass ein ambitionierter Klimaschutz unumgänglich ist“, unterstrich Altmaier nach der Vorstellung des Berichts des Weltklimarats IPCC heute in Stockholm. „Forschung ist der Schlüssel zum Verständnis des Klimawandels. Der IPCC-Bericht ist der weltweit bedeutendste Sachstandsbericht zur Klimaforschung“, betonte auch Wanka. Der jetzt vorgestellte Bericht ist der erste Teil des fünften IPCC-Sachstandsberichts. An ihm wirkten hunderte von Wissenschaftlern mit, auch 40 Forscher aus Deutschland waren daran beteiligt. Der IPCC stellt im Auftrag der Vereinten Nationen in seinen Berichten den aktuellen wissenschaftlichen Sachstand der Klimaänderung fest. Die Ergebnisse der internationalen Klimaforschung bestätigen unzweifelhaft, dass der Klimawandel voranschreitet. Im gesamten Klimasystem finden vielfältige Veränderungen statt: Nicht nur die Temperatur der unteren Atmosphäre steigt, auch die Ozeane werden wärmer, Gletscher tauen, Permafrostböden erwärmen sich, Eisschilde verlieren an Masse, der Meeresspiegel steigt weiter an. Mit großer Sicherheit wird auch bestätigt, dass von Menschen verursachte Treibhausgase für den größten Teil der beobachteten Klimaänderung verantwortlich sind. Um die globale Erwärmung zu begrenzen, müssen Treibhausgasemissionen erheblich gemindert werden. Bundesumweltminister Peter Altmaier forderte mehr Ehrgeiz beim Klimaschutz : „Mit entschlossenem Handeln können wir eine Erwärmung um mehr als 2 Grad noch verhindern. Das ist eine wichtige Botschaft für die internationalen Klimaschutzverhandlungen. Es gilt, bis 2015 ein neues ambitioniertes Abkommen auszuhandeln. Die EU muss hier die Führung übernehmen. Darum müssen wir dringend den Emissionshandel stärken, das EU-Klimaschutzziel anschärfen und für 2030 ein ambitioniertes Klimaschutzziel vereinbaren.“ Auch für die nationale Klimapolitik seien die IPCC-Ergebnisse von unmittelbarer Bedeutung. „Die Bundesregierung hat sich mit dem Energiekonzept ehrgeizige Klimaschutzziele gesetzt. Das Ziel, die Emissionen in Deutschland bis 2050 um 80 bis 95 Prozent gegenüber 1990 zu senken, ist auf Berechnungen des IPCC zurückzuführen. Mit der Energiewende haben wir den schrittweisen und langfristig angelegten Umbau unserer Energieversorgungssysteme begonnen. Der Klimaschutz ist – neben dem Atomausstieg – ein entscheidender Treiber für diesen Umbau.“ Die Bundesforschungsministerin Johanna Wanka sagte in Berlin: "Es wird deutlich, dass noch nicht alle Fragen zum Klimawandel abschließend beantwortet sind. Wir dürfen daher in unserem Engagement bei der Klimaforschung nicht nachlassen. Hier sehe ich weiterhin eine klare Priorität bei der Forschungsförderung." Seit dem letzten IPCC-Bericht hat das BMBF rund 490 Millionen Euro in die Klimaforschung investiert. Wanka betonte, dass der neue Bericht wichtige Anhaltspunkte liefert, wo noch Forschungslücken bestehen. "Wir werden den Bericht jetzt genau auswerten und prüfen, wo durch gezielte Forschungsförderung die Wissenschaft in die Lage versetzt werden kann, die noch fehlenden Antworten zu liefern." Jochen Flasbarth, Präsident des Umweltbundesamtes, verwies auf zentrale Aussagen des Berichts: „Die globale Mitteltemperatur der unteren Atmosphäre ist seit Ende des 19. Jahrhunderts bereits im Mittel um 0.85 Grad Celsius gestiegen. Jedes der drei vergangenen Jahrzehnte war wärmer als alle vorhergehenden seit 1850. Auch viele extreme Wetterereignisse zeigen Veränderungen, so sind Hitzewellen in einigen Regionen häufiger aufgetreten.“ Infolge der fortgesetzten Tauprozesse von Gletschern und Eisschilden und der Ausdehnung des erwärmten Ozeanwassers stieg der globale mittlere Meeresspiegel im Zeitraum von 1901 bis 2010 um etwa 19 Zentimeter. Dessen Anstieg hat sich in den letzten 20 Jahren sogar noch beschleunigt. Im letzten Jahrzehnt ist sechsmal so viel Grönlandeis geschmolzen wie in den 10 Jahren davor. „Die Aussagen des Weltklimaberichts sind gegenüber dem letzten Bericht von 2007 noch sicherer und fundierter geworden. Sie zeigen einen großen Handlungsbedarf auf.“ Prof. Dr. Peter Lemke vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar und Meeresforschung, ergänzte: „Aussagen über mögliche künftige Entwicklungen des Klimas sind auf der Grundlage von erweiterten und verbesserten Modellen belastbarer und sicherer geworden. Ein weiterer ungebremster Ausstoß von Treibhausgasen ließe an vielen Stellen des Klimasystems deutliche Veränderungen erwarten, wie sie seit hunderten bis tausenden von Jahren nicht aufgetreten sind.“ Dazu zählen Niederschläge, Eis und Schnee, einigen Extremwetterereignisse, Meeresspiegelanstieg und Versauerung der Ozeane. Alle Regionen der Erde wären betroffen. Viele der Änderungen im Klimasystem blieben für Jahrhunderte bestehen, auch wenn keine Treibhausgase mehr freigesetzt würden. Der Bericht stellt fest, dass der globale Temperaturanstieg in der bodennahen Luft in den vergangenen 15 Jahren langsamer war, als in den Jahrzehnten davor. Daraus kann man aber nicht auf eine Abschwächung des globalen Klimawandels schließen. Denn es handelt sich dabei nur um kurzfristige Veränderungen, die vor allem auf natürliche Schwankungen zurückgehen und den langfristigen Erwärmungstrend überlagern. Darüber hinaus belegen das Schmelzen der Gletscher, die Erwärmung der Ozeane, das Schmelzen des arktischen Meereises und viele andere Größen die weitere Erwärmung des Klimas. Der Bericht ist der erste von 3 Teilbänden des 5. IPCC-Sachstandsberichtes. Der zweite Band beschäftigt sich mit den Folgen des Klimawandels und Fragen der Anpassung, der dritte mit den Handlungsoptionen zur Vermeidung weiterer Treibhausgasemissionen. Ihre Veröffentlichung ist für Ende März und Mitte April 2014 geplant.
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 am 16. Juli 2014 in einer Online-Veröffentlichung des Fachmagazins Nature. Die Forscher hatten bis zu 10.000 Jahre alte Bodenablagerungen aus nordsibirischen Seen untersucht und erstmals die Kohlenstoff-Gesamtbilanz für mehrere hunderttausend Gewässer berechnet. Ihr Fazit: Die durch die Klimaerwärmung nach der letzten Eiszeit entstandenen 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.
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