Wie fühlt sich der Permafrost in Jakutien an?

Wer im Sommer nach Jakutsk kommt, wähnt sich in einer Wüste: sengende Sonne, trockene Luft, Wind, der den Sand auf die Straße treibt. Berühren Sie jetzt den Boden! Der Boden ist gefroren, und bevor er tagsüber warm wird, kühlt er sofort ab, wenn die Sonne untergeht. Und das alles wegen des Permafrostes (obwohl Wissenschaftler glauben, dass nichts in der Natur ewig ist, und den Begriff „mehrjährig“ bevorzugen).

Zwei Drittel Russlands sind von Permafrost bedeckt: Die Gebäude in diesen Siedlungen müssen auf Pfählen errichtet werden, und die Versorgungsleitungen oberirdisch verlaufen, damit die Hitze den Boden nicht auftaut und die Gebäude nicht absacken. Die Hauptstadt Jakutsk zum Beispiel ist die größte Stadt der Welt (350.000 Einwohner), die auf gefrorenem Boden gebaut wurde. Das Klima in der Stadt ist streng kontinental: -50 °C im Winter und +30-35 °C im Sommer. Aber es gibt auch Orte mit ganzjährig moderatem Frost, und das direkt in der Stadt.

Das Permafrost-Labor

Der Ort, an dem es immer friert, ist nicht etwa ein Museum, sondern das unterirdische Arbeitslabor des P.-I.-Melnikow-Instituts für Permafrostforschung.

Die Innenräume des Instituts sehen absolut gewöhnlich aus: Türen, Räume, Gänge. Aber nur, bis man vor der Tür steht, auf der das Mammut abgebildet ist und unter der die Kälte hervorkriecht. Hinter der Tür erhält man Mäntel und Winterjacken – es ist schließlich Winter, und die Exkursionen werden von Frostforschern durchgeführt. Oben sind es +33 °C, aber hier geht man auf vollkommen natürlichen Eis.

„Wir haben hier die Erscheinung der saisonal aufgetauten Schicht, wenn  im Sommer die Sonne so stark scheint, das diese Wärme in ganz Jakutien eine Tiefe von  0,5 bis 3,5 Meter erreicht, und in Jakutsk etwa 3 Meter.  Darunter ist immer noch gefrorener Boden“, erklärt Njurgun Baischew, ein Forscher am Institut.

Das Labor besteht aus zwei Etagen mit Fluren und separaten Räumen. Die obere Ebene liegt 5 Meter unter der Erde, bei etwa -6 °C. Die zweite Ebene liegt 12 Meter unter der Erde, und hier sind es -8 °C. Die Wände des Korridors sind mit Eis bedeckt, an der Decke haben sich flauschige Schneeflocken gebildet, und der Fußboden ist gefrorener Sand.

An manchen Stellen kann man besonders gut sehen, dass der Permafrost nichts anderes als eisiger Sand ist, der in den Händen zerbröselt. Irgendwo wurden Holzstangen in die Wände gesteckt, um die Decke vor dem Einsturz zu bewahren, und an diesen Stangen haben sich auch Eiskristalle gebildet.

Permafrost-Monitoring 

Der Permafrost in Russland wird erst seit den 1930er Jahren ernsthaft erforscht. Zunächst am Institut für Permafrostforschung in Moskau. In den 1960er Jahren wurde die Forschungsbasis nach Jakutsk verlegt, um näher am Permafrost zu sein. In der Stadt selbst reicht er bis in eine Tiefe von 250 bis 450 Metern, die maximale Tiefe des Permafrosts in der Region beträgt 1,5 km (am Oberlauf des Flusses Marcha, etwa 1000 km nordwestlich von Jakutsk).

Das Institut verfügt über zehn Laboratorien (sechs in Jakutsk und vier in anderen Regionen) sowie über das Schergin-Bergwerk im Zentrum von Jakutsk, das fast 117 Meter tief ist. Es entstand 1828, als man unter dem Permafrostboden nach Wasser suchte. Das Ziel wurde nie erreicht, aber das Bergwerk wurde zu einer Fundgrube für die Forschung und begründete die Wissenschaft der Geokryologie, d. h. der Permafrostforschung.

Die Wissenschaftler in Jakutsk untersuchen nicht nur die Prozesse, die im Permafrostboden ablaufen, sondern auch die Wechselwirkungen mit der vom Menschen geschaffenen Infrastruktur. Mit anderen Worten, wie man im Permafrost lebt, um ihn nicht zu zerstören. Ohne solche Studien ist es unmöglich, weiterhin Gebäude, Straßen und Fabriken zu bauen.

Dem Klimawandel wird viel Aufmerksamkeit gewidmet: In Jakutien wird es jedes Jahr wärmer. „Wir vergleichen die durchschnittlichen Jahrestemperaturen in dreißigjährigen Zeiträumen: 1961-1990 und 1991-2020“, sagt Nikita Tananajew, Senior-Forscher am Institut für Permafrost und dem Arktischen Innovationszentrum der Nordöstlichen Föderalen Universität. „Bisher haben wir festgestellt, dass die Temperatur in ganz Jakutien um durchschnittlich 1,3 Grad gestiegen ist. Der stärkste Anstieg ist im Bezirk Nischnekolymskij (im Nordosten der Region) zu verzeichnen, und zwar um knapp über 2 °C.“ Die Temperaturen werden durch verschiedene Faktoren beeinflusst, unter anderem durch Waldbrände, die jeden Sommer auftreten.

Gleichzeitig herrschte hier schon immer ein ausgeprägtes Kontinentalklima, noch vor 20 Jahren waren es Mitte Juli 30 °C, aber jetzt wird diese Temperatur bereits Ende Juni erreicht. Und die Winter sind milder, die Temperatur liegt bei etwa -35 °C und geht nur manchmal auf -50 °C zurück.

„Das bedeutet, dass der Permafrost ein wenig auftauen wird, aber wie genau, muss noch berechnet werden“, sagt Tananajew. „Die bisherigen Simulationsergebnisse besagen, dass im Jahr 2100 die ersten 20-25 Meter in Zentraljakutien vollständig aufgetaut sein werden.