Von Permafrost gepr\u00e4gte Landschaften erleben derzeit dramatische Ver\u00e4nderungen, da sich das Klima in der Arktis fast viermal so schnell erw\u00e4rmt wie im globalen Durchschnitt. Das Tauen von Permafrost verursacht Landabsenkungen, ein wichtiger zugrundeliegender Prozess der als Thermokarst bezeichnet wird. In den Senken entstehen Seen, die von ungefrorenen Bereichen im ansonsten dauergefrorenen Boden unterlagert sind. Diese ungefrorenen Bereiche hei\u00dfen Taliks. Wenn Thermokarstseen schlie\u00dflich entw\u00e4ssern, hinterlassen sie drainierte Seebecken, in welchen sich potenziell wieder neuer Permafrost bilden kann, doch mit fortschreitender Klimaerw\u00e4rmung wird das Wiedergefrieren der Taliks immer unvollst\u00e4ndiger. Auch die Entwicklung von Taliks unabh\u00e4ngig von Seen nimmt zu. Diese fl\u00e4chenhaften Auftauzonen entstehen durch ein zu tiefes sommerliches Auftauen der obersten Bodenschichten, w\u00e4hrend die w\u00e4rmeren und schneereicheren Winter in der Arktis ein R\u00fcckfrieren der saisonalen Auftauschicht nicht mehr vollst\u00e4ndig gew\u00e4hrleisten. Die Auftauprozesse haben Auswirkungen auf das im Permafrost enthaltene organische Material, denn die mikrobielle Zersetzung des ehemals gefrorenen Materials f\u00fchrt zu Treibhausgasemissionen. Diese liegen im Ma\u00dfstab der Jahresemissionen von Deutschland und tragen somit erheblich zur Klimaerw\u00e4rmung bei. Insgesamt liegt etwa die doppelte Menge an Kohlenstoff, die aktuell in der Atmosph\u00e4re ist, in Permafrostgebieten gespeichert. Entlang der arktischen K\u00fcsten f\u00fchrt das Auftauen des Permafrosts au\u00dferdem zu Erosion, wodurch organisches Material vom Land ins Meer gesp\u00fclt wird bzw. ehemalige Thermokarstsenken und -seen von Meerwasser \u00fcberflutet werden. In meinem vorgeschlagenen 36-monatige Promotionsprojekt plane ich daher, die Kohlenstoffvorr\u00e4te und ihre Eigenschaften in den oben genannten Landschaftseinheitenentlang der K\u00fcste Alaskas zu erforschen. Um die Eigenschaften der Sedimente nachvollziehen zu k\u00f6nnen und die zuk\u00fcnftige Anf\u00e4lligkeit (Tauen) sowie die Verst\u00e4rkung des Klimawandels (Treibhausgasentstehung) absch\u00e4tzen zu k\u00f6nnen ist es dar\u00fcber hinaus wichtig, die Landschaftsentwicklung zu rekonstruieren. Des Weiteren werde ich die Ver\u00e4nderungen in der Menge des organischen Kohlenstoffes und der Qualit\u00e4t des organischen Materials analysieren, welche dem Tauen des Permafrosts folgen. Aufgrund der K\u00fcstenerosion bzw. \u00dcberflutung evaluiere ich au\u00dferdem den potenziellen Einfluss von Salz auf das organische Material und dessen Zersetzung. Diese Ergebnisse tragen einen wichtigen Teil zur Bewertung von Permafrost-Klima-R\u00fcckkopplungen bei, wodurch Klimamodelle verbessert werden k\u00f6nnen, die noch nicht inder Lage sind, die Taueffekte des Permafrosts realit\u00e4tsnah zu ber\u00fccksichtigen. Insbesondere werden m\u00f6gliche mit Permafrostver\u00e4nderungen assoziierte Quellen und Senken des starken Treibhausgases Methan genauer charakterisiert, welches derzeit einen besonders starken Anstieg in der Atmosph\u00e4re erf\u00e4hrt. F\u00fcr den sofortigen Beginn der Laboruntersuchungen stehen Proben aus Nordalaska zur Verf\u00fcgung und ich plane, w\u00e4hrend einer Expedition in den Nordwesten Alaskas im Jahr 2024 weitere Proben zunehmen. Mein Projekt beinhaltet umfangreiche Laborarbeiten. Mit biogeochemischen Analysen werden die Kohlenstoffvorr\u00e4te bestimmt. n-Alkan-Biomarker Analysen dienen zur Quantifizierung der Qualit\u00e4t des organischen Materials und dessen Ver\u00e4nderung. Unterst\u00fctzend hierzu wird unteranderem die Kohlenstoff-Isotopie verwendet. Des Weiteren werde ich Inkubationsexperimente als einen Hauptbestandteil der Laboranalysen durchf\u00fchren, um die Kohlendioxid- und Methanemissionen aus auftauendem Permafrost zu bestimmen. Weitere Labort\u00e4tigkeiten umfassen hydrochemische Analysen, beispielsweise zur Bestimmung des marinen Einflusses. Sedimentologische Analysen werden durchgef\u00fchrt, um z.B. die Erosionsanf\u00e4lligkeit der k\u00fcstennahen B\u00f6den zu bestimmen. Zuletzt sind Radiokarbondatierungen wichtig f\u00fcr ein besseres Verst\u00e4ndnis von Umweltver\u00e4nderungen. Das Promotionsprojekt ist als publikationsbasierte Dissertation mit drei wissenschaftlichen Ver\u00f6ffentlichungen konzipiert und wird unter Beteiligung nationaler und internationaler PartnerInnen am Alfred-Wegener-Institut (AWI) Helmholtz-Zentrum f\u00fcr Polar- und Meeresforschung in Potsdam mit Anbindung an die Universit\u00e4t Potsdam durchgef\u00fchrt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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