Etwa ein Viertel der Böden auf der Nordhalbkugel ist dauerhaft gefroren. In diesen Gebieten ist Schätzungen zufolge doppelt so viel Kohlenstoff im Boden gebunden wie aktuell in der Erdatmosphäre vorhanden. Durch die globale Erwärmung tauen immer mehr Permafrostböden auf. Ein Forschungsteam der Universität Tübingen unter der Leitung von Professor Andreas Kappler und Monique Patzner vom Zentrum für Angewandte Geowissenschaften und Dr. Casey Bryce, jetzt an der University of Bristol, hat erforscht, wie sich dies auf die Aktivität der Bodenmikroben auswirkt. Die Ergebnisse werden in Nature Communications veröffentlicht. Das Team geht davon aus, dass Bakterien den Kohlenstoff bei steigenden Temperaturen in großem Maßstab als Kohlendioxid und Methan freisetzen werden. Diese Gase verstärken den Treibhauseffekt, dadurch das weitere Auftauen der Permafrostböden und beeinflussen unser gesamtes Klima.

Die Klimaerwärmung hat dramatische Folgen für bisher intakte Permafrostböden. Tauen sie auf, kommt es zu Erdrutschen und der großflächigen Ausbildung von Feuchtgebieten. Das Forschungsteam untersuchte in der neuen Studie, was beim Auftauen des Permafrostbodens mit dem im Boden gespeicherten Kohlenstoff passiert. „Dort findet sich über viele Tausende von Jahren angehäuftes organisches Material, das großenteils aus Kohlenstoff besteht, als Torf. Wenn der Boden auftaut, werden die dort lebenden Mikroben mit steigenden Temperaturen aktiver. Sie können den Torf zersetzen“, erklärt Andreas Kappler. „Allerdings ist bekannt, dass Eisenmineralien, die dort auch vorkommen, organischen Kohlenstoff aus zersetzter Biomasse sehr gut binden können.“ Das reaktionsfreudige Eisen liegt dabei als eine Art Eisen-Rost vor und könnte den Kohlenstoff in einer sogenannten rostigen Kohlenstoffsenke, einem Kohlenstoffspeicher, zurückhalten und vor dem Abbau schützen.