Aus Sibirien droht Katastrophe durch den tauenden Permafrostboden

Durch das rot gefärbte Flusswasser sah es aus, als würde Sibiriens Natur bluten: Doch ein riesiges Dieselleck ist Symptom eines viel schlimmeren Leidens. Das Tauen der Permafrostböden ist eine Katastrophe. 

Zuerst war nur ein Brand gemeldet worden um 12.45 Uhr Ortszeit aus der Stadt Norilsk in Sibirien. Ein Auto war in eine Kraftstofflache gefahren. Auf der Fahrbahn stand Diesel, weil dort aus einem instabil gewordenen Tank gerade 21.000 Tonnen ausgelaufen waren, die umliegende Flüsse rot färbten und immer noch Richtung Arktisches Meer schwappen.

Doch der Brand und die schlimmste Ölpest Russlands sind die Folge eines noch viel gewaltigeren Problems: Der Permafrostboden taut auf und lässt nicht nur Tanklager abrutschen. Für Russland bedeutet das Kosten von 100 Milliarden Dollar in den nächsten Jahren, für die Welt heißt es, dass der Klimawandel angeheizt und im Eis konservierte Krankheiten ausbrechen könnten.

Feuer am Lager: In der ersten Mitteilung ging es "nur" um einen Brand. Ein Auto war in den ausgelaufenen Treibstoff neben dem Tanklager gefahren, was ein Feuer ausgelöst hatte. (Quelle: mchs.gov.ru)

Es gibt ein verwackeltes Video der ersten Minuten der Kraftstoff-Katastrophe. Ein Wasserfall ist zu sehen, aber was da schäumt und spritzt, ist der Diesel aus einem der Tanks an einem Kraftwerk in der sibirischen Stadt Norilsk. 

Ein anderes Video zeigt, wie jemand einen Becher mit Flüssigkeit aus dem Fluss Ambarnaya schöpft. 15.000 Tonnen Treibstoff sollen es bis in den Strom geschafft haben und nicht vorher im Erdreich versickert sein. Der Mann in dem Video taucht ein Stück Papier in den Becher und hält ein Feuerzeug daran. Das nasse Papier brennt gut. Die Fracht auf dem Fluss abzufackeln, wurde auch als Lösung diskutiert, aber dann doch verworfen. 

Jetzt dürfte es Jahre oder Jahrzehnte dauern, die Rückstände des Dieselunfalls aus dem Wasser zu bekommen. Fotos mit blutrotem Wasser gab es schon in der Vergangenheit aus der Gegend der 180.000-Einwohner-Stadt Norilsk, wo durch Schwefeldioxid auch die Luft so schlecht ist, wie kaum sonst wo in der Welt. Aber Hunderte Kilometer flussabwärts, hinter dem Pjassinosee, beginnt das Große Arktische Schutzgebiet, das größte Naturschutzreservat Eurasiens. 

Kraftwerksmanager in Untersuchungshaft

Norilsk Nickel, der Mutterkonzern des Kraftwerks, sieht die giftige Fracht im Fluss schon vor dem See gestoppt und belegt das mit Luftbildern, die ein Ende der Verfärbung an Barrieren zeigen. Die oberste Fischereibehörde erklärte dagegen der Zeitung "Kommersant", die Sperren hätten den größten Teil des Diesels nicht aufhalten können. Die giftigsten Bestandteile Benzol, Toluol, Ethylbenzol und Xylol seien ohnehin in Wasser löslich und könnten nicht in Auslegern gesammelt werden, so Alexej Knischnikow vom russischen WWF.

Während die Helfer an den Ölsperren arbeiten, präsentierten die Behörden in einer Art Käfig einen möglichen Verantwortlichen. Der Kraftwerksmanager bleibt zunächst bis zum 31. Juli wegen möglicher Umweltdelikte in Haft. Doch Schlamperei als Erklärung ist zu einfach. Russland hat es mit einem Gegner zu tun, der sich nicht hinter Gitter bringen lässt: dem Klimawandel. 

Eine Festnahme: Ein technischer Leiter des Kraftwerks sitzt zumindest bis zum 31. Juli in Untersuchungshaft, weil eines der Tanklager mit 21.000 Tonnen ausgelaufen ist. (Quelle: Untersuchungsausschuss der Russischen Förderation/TAA Publication/imago images)

Nun sind alle größeren Lager in der Arktis außerplanmäßig zu überprüfen, "um eine ähnliche Situation bei besonders gefährlichen Strukturen in Gebieten zu verhindern, die zum Schmelzen von Permafrost neigen", wie der Generalstaatsanwaltschaft erklärte. Der Tank in Norilsk, zuletzt 2018 überprüft, war offenbar leicht gekippt und deshalb aufgerissen, weil Pfahlgründungen* im aufweichenden Boden unstabil geworden waren.

Ein paar Tage vor dem Unglück war es am 23. Mai in Norilsk mit 23 Grad wärmer als in Freiburg. Die Durchschnittstemperatur der vergangenen 30 Jahre liegt in diesem Teil Sibiriens eigentlich bei minus 4,8 Grad. In diesem Mai fiel das Thermometer nur stundenweise überhaupt mal unter null Grad. 

Boden taut immer tiefer auf

Der Monat war weltweit der wärmste Mai seit Beginn der Wetteraufzeichnungen, in Teilen Sibiriens lag die Temperatur sogar zehn Grad zu hoch. Und das nach dem Jahr 2019, welches das wärmste Jahr in Russland war. In Norilsk war der Boden im vergangenen Jahr an einer Messstelle bis in 113 Zentimeter Tiefe aufgetaut, 2005 nur bis in 81 Zentimeter Tiefe. 

Der Klimawandel macht sich im Polarkreis doppelt so stark bemerkbar wie im weltweiten Mittel. Und Russland ist auf schmelzendem Untergrund gebaut. Permafrostboden macht fast zwei Drittel der Fläche des Landes aus. In diesen Landesteilen lebt zwar nur jeder 20. Russe, aber jeder sechste Rubel für Gebäude, Fabriken und Straßen ist dort investiert. In den Permafrostgebieten liegen 80 Prozent der Gasförderstätten, viele Ölquellen und weitere Bodenschätze. Um diese Standorte und Industrien sind Städte entstanden. 

Alarmstufe Rot in Sibiriens Arktis: Die Temperatur lag dort in den vergangenen Monaten oft sehr deutlich über dem Mittel der vergangenen Jahrzehnte. Der Klimawandel macht sich besonders stark dort bemerkbar, wo viel Kohlenstoff im Eisboden festgehalten ist. (Quelle: Copernikus/t-online.de)

Russlands Präsident Wladimir Putin hat das Problem im Dezember in nie gekannter Deutlichkeit eingeräumt. Es war in Moskau mit rund 5 Grad so warm wie nie in einem Dezember seit Beginn der Aufzeichnung, als er das Thema bei seiner jährlichen Pressekonferenz vor fast 2.000 Journalisten ansprach. "Wenn die Permafrostböden auftauen, können Sie sich vorstellen, welche Folgen das haben kann. Das kann zur Verwüstung einiger Regionen führen, das betrifft uns alle", sagte er.

Fast zeitgleich kam eine Studie heraus, die die Folgen berechnet: Auf 106 Milliarden Dollar (94 Milliarden Euro) belaufen sich demnach die zu erwartenden Schäden an Infrastruktur bis zu den 2050er-Jahren, in einem mittleren Szenario. Für die Berechnung hat ein amerikanisch-russisches Forscherteam um Dimitri Streletzki von der George-Washington-Universität in Washington aus mehreren Klimamodellen den Mittelwert eines Szenarios genommen, das für Sibirien einen Anstieg der Temperatur um 3,8 Grad prognostiziert. 

Der aufweichende Boden hat Schäden an Häusern zur Folge

Und schon 1,5 Grad können in der Stadt Jakutsk die Gründungen sämtlicher Gebäude verformen, so die Wissenschaftler. 1.000 Gebäude sind dort bereits beschädigt, sagte Bürgermeisterin Sardana Avksentieva, die Straßen und Bürgersteige ständig reparieren lassen muss.

Die Hälfte des russischen Permafrostbodens werde ihre Tragfähigkeit 2050 bis 2059 verloren haben, so die Forscher. In dem Szenario sind 54 Prozent aller Wohngebäude im Permafrostgebiet betroffen mit Schäden von 20,7 Milliarden Dollar. Bei einem Fünftel der Gewerbebauten wird es durch das Auftauen Schäden geben. Ebenso bei einem ähnlich hohen Anteil an Straßen, Leitungen und sonstiger Infrastruktur, zusammen 84,4 Milliarden Dollar. 

Die Rechnung ist noch unvollständig, sagen die Wissenschaftler: Man habe zwar einen schlechten Fall mit einer starken Erwärmung angenommen. Zunehmende Erosion an der Küste ist nicht eingerechnet, große Brände, Überflutungen und Dürre mit der Folge nicht beschiffbarer Flüsse ebenso nicht. "Die kombinierten wirtschaftlichen Kosten können die in dieser Studie vorgelegten Schätzungen erheblich erhöhen." Reinigungskosten in Höhe von vielleicht Hunderten Millionen Dollar wie nach dem Dieselunfall von Norilsk dürften in der Rechnung auch nicht enthalten sein. 

Ein Fluss verschlingt die Häuser der Yupik

Russland ist besonders, aber es ist nicht allein betroffen. Davon können etwa in Alaska die 380 Menschen des indigenen Volkes der Yupik ein Klagelied singen. Sie sind die Bewohner eines 1949 um eine neue Schule gegründeten Dorfes, das bald verschwunden sein wird. Sie werden umgesiedelt, weil sich dort ein immer breiterer Fluss bildet, wo ihre Häuser stehen. 

Kinder vom indigenen Volk der Yupik: Ihr Dorf in Alaska droht im steigenden Wasser zu versinken. (Quelle: Katie Orlinsky/National Geographic)

Ihr Schicksal bekam weltweit Aufmerksamkeit, als beim World Press Photo Award 2020 eine Serie mit Bildern von dort mit einem dritten Platz geehrt wurde. Die Fotografin Katie Orlinsky dokumentiert in der Nordpolarregion Folgen des Klimawandels.

In Russland hat sie eines der eindrucksvollsten Bilder am Batagaika-Krater machen können. Seit den 1960er-Jahren tut sich hier ein immer größeres Loch im Boden auf. Thermokarst nennt sich das Phänomen, wenn im Untergrund Eis schmilzt, das Wasser abfließt und durch den Volumenverlust die Erde einbricht. Das setzt dann auch in tiefer liegenden Schichten Tau- und Zersetzungsprozesse in Gang, Zerstörungsprozesse verstärken sich selbst.

Am Batagaika-Krater hat das 2018 die vollständig erhaltene Eismumie eines Fohlens einer ausgestorbenen Wildpferdeart ans Licht gebracht. Wissenschaftler der Universität in Jakutsk schätzten ihr Alter auf 30.000 bis 40.000 Jahre. Ein Glücksfall für die Wissenschaft, und in Sibirien leben manche Glücksritter inzwischen von dem illegalen Handel mit Mammuts, die vor 10.000 Jahren in einem gemäßigten Nordsibirien unterwegs waren und jetzt vielerorts auftauchen. 

"Zombie-Bakterien" aus dem ewigen Eis

Doch der riesige Eisschrank gibt auch weit gefährlichere Grüße aus der Vergangenheit frei. 2016 starben ein Zwölfjähriger und seine Großmutter an Milzbrand. Von "Zombie-Bakterien" war die Rede, denn als Auslöser gelten Rentiere, die vor fast 80 Jahren daran gestorben sind. 7.000 Kadaver sollen damals im eisigen Boden begraben worden sein.

Junger Krater: Nach Abholzungen hatte sich in den 1960er-Jahren der Batagaika-Krater gebildet. Seither ist er durch das Schmelzen des Permaforstbodens auf knapp einen Kilometer Länge und 86 Meter Tiefe gewachsen und vergrößert sich rapide weiter. Fotografin Katie Orlisnky gewann mit dem Bild zur Serie "The Carbon Threat" den dritten Platz der Kategorie Fotostory Umwelt beim World Press Photo Award. (Quelle: Katie Orlinsky/National Geographic)

In Alaskas Tundra haben Forscher in Massengräbern das Virus der Spanischen Grippe von 1918 gefunden. Auch Pockenerreger könnten nicht nur in wenigen Hochsicherheitslaboren eingefroren sein. Französische Forscher haben zudem ein vor 30.000 Jahren eingefrorenes Virus gefunden, das im Labor wieder Amöben angreift. Für den Menschen ist dieses Virus ungefährlich. 

"Wir wissen nicht, was da im Eis liegt", erklärte Birgitta Evengard dem Sender NPR, Mikrobiologin der schwedischen Universität Umea, die ein Forschungsprojekt zu klimawandelbedingten Infektionen in der Arktis leitet. "Es ist die Büchse der Pandora."

Und während der CO2-Anteil in der Atmosphäre bisher vor allem deshalb gestiegen ist, weil der Mensch den Kohlenstoff von vielen Jahrtausenden freisetzt, beginnt nun die Natur damit. In den obersten drei Metern Permafrostboden sind Tausend Milliarden Tonnen Kohlenstoff gespeichert, weil dort in der kurzen Vegetationsperiode zwar Pflanzen wuchsen, aber kaum Zersetzung stattgefunden hat. 

Große Mengen Methan und Kohlendioxid drohen freigesetzt zu werden

Doch wenn der Permafrost schwindet, führt das dazu, dass im Boden lebende Mikroorganismen die Tier- und Pflanzenreste zersetzen, die lange Zeit durch den Frost geschützt waren. Ein folgenreicher Prozess: Es "ist zu befürchten, dass dabei große Mengen Kohlenstoff aus den eingelagerten Substanzen vorrangig in Form von Methan, aber auch als Kohlendioxid emittieren", schrieb etwa 2006 das Umweltbundesamt. Durch Erwärmung werden Klimagase frei, die zu einer weiteren Erwärmung führen können.

Folge des Tauens im Permafrostboden: Thermokarst-Seen in der Tundra. (Quelle: imago images)

Das Problem war weithin bekannt, die genauen Ausmaße sind es bis heute noch nicht. Methan wird offenbar doch nicht in dem Ausmaß freigesetzt wie zeitweise befürchtet, einen Teil des CO2-Ausstoßes könnte die zunehmende Vegetation aufnehmen. Aber auch die Brände von Sibiriens Wäldern nehmen zu.   

2019 erklärte das UN-Umweltprogramm UNEP das Auftauen der Permafrostböden zu einer von fünf drohenden und bisher unterschätzten Umweltgefahren. Das Kapitel dazu hat der Moorkundler und Paläoökologe Prof. Hans Joosten geschrieben. Er warnt auch vor der zusätzlich aufziehenden Gefahr gigantischer Torfbrände in trockenen Moorböden: Wo Eis im Untergrund kein isolierendes Schild mehr bildet, kann Wasser wegsickern. Wo es sich dagegen staut, beschleunigen Feuchtgebiete und Seen Tauvorgänge unter ihnen und wirken im Winter als Isolationsschicht. Der Boden darunter gefriert langsamer. Ein sich selbst verstärkender Prozess. 

Wie umkippende Dominosteine

Das Auftauen der Permafrostböden gilt inzwischen als ein Kipppunkt für das Klima. Entwicklungen, die andere Effekte nach sich ziehen, wie umfallende Dominosteine. "Mit dem Fortschritt der Wissenschaft müssen wir auch feststellen, dass wir die Risiken unumkehrbarer Veränderungen bislang womöglich unterschätzt haben, die zu einer sich selbst verstärkenden globalen Erwärmung führen können", erklärte im vergangenen Jahr Johan Rockström, Direktor des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK), zu einer Studie zu den Kipppunkten. "Es könnte sehr schwierig oder sogar unmöglich sein, die ganze Reihe von Dominosteinen davon abzuhalten, umzukippen."

Auch Russlands Präsident Putin hatte in seiner Pressekonferenz appelliert: "Wir dürfen nicht untätig bleiben, wir müssen alles tun, was wir können, um den Klimawandel zu stoppen." Er könnte auch im eigenen Land anfangen: Russland steht zwar anders als die USA unter Trump zum Pariser Klimaabkommen, die Ziele sind aber bescheiden. Im Climate Change Performance Index mehrerer NGOs steht Russland, das für sechs Prozent des globalen CO2-Ausstoßes verantwortlich ist, mit "sehr niedrigen" Anstrengungen auf dem 52. von 61 Plätzen. Vielleicht ist der Dieselunfall ein neuer Weckruf.

*Wir hatten an dieser Stelle versehentlich von "Pfeilgründungen" geschrieben. Richtig ist Pfahlgründungen.