NachrichtenMakroWissenschaftler setzen KI ein, um das Auftauen des Permafrosts zu verfolgen, während arktische Seen innerhalb von Stunden verschwinden

Wissenschaftler setzen KI ein, um das Auftauen des Permafrosts zu verfolgen, während arktische Seen innerhalb von Stunden verschwinden

Autor: Fortune Crypto·

Wichtige Erkenntnisse

  • •Ein internationales Team überwacht über das Permafrost Discovery Gateway mehr als 4 Millionen arktische Seen, darunter 70 Millionen Thermokarst-Teiche in der Tundra Alaskas.
  • •Plötzliche Seenentwässerungen sind ein starkes Indiz für das Auftauen eisreichen Permafrosts – ein See, dessen Bildung ein Jahrtausend dauerte, kann innerhalb von Stunden entwässert werden.
  • •Die Seward- und Baldwin-Halbinseln in Nordwestalaska verloren allein im Sommer 2018 nach einem ungewöhnlich warmen Winter fast 200 von rund 4.600 Seen – jeweils mehr als ein Viertel ihrer Fläche.
  • •Trotze eines kälter als normalen Winters 2025-26 identifizierten Forscher im Juni und Juli 2026 etwa 30 zusätzliche entwässerte Seen – ein Hinweis auf anhaltendes Permafrost-Auftauen.
  • •Die neuen, nahezu echtzeitnahen Karten helfen Gemeinden, eisreichen Boden als ungünstige Bauplätze zu meiden und sicherere, eisärmere Gebiete für Bauvorhaben zu identifizieren.
Wissenschaftler setzen KI ein, um das Auftauen des Permafrosts zu verfolgen, während arktische Seen innerhalb von Stunden verschwinden

Florida sorgt regelmäßig mit Schlagzeilen über Erdfälle auf, insbesondere wenn diese Autos oder ganze Häuser verschlucken. Doch das Erdfallrisiko in Florida ist im Vergleich zu Alaska gering.

Ein Großteil des Bodens in Alaska besteht aus Permafrost – Boden, der über mindestens zwei aufeinanderfolgende Jahre unter 32 Grad Fahrenheit (0 Grad Celsius) bleibt. Dieser Boden ist oft reich an Eis, und wenn dieses Eis schmilzt, kann das Land darüber einsinken. Mit steigenden Temperaturen kommen solche Absackungen in der gesamten Arktis häufiger vor.

Die Folgen ähneln denen in Florida: erhebliche Sachschäden, wenn das Terrain unter Gebäuden, Straßen und Pipelines nachgibt. Die Tragweite ist beträchtlich: Permafrost unterliegt rund einem Viertel der Landfläche der Nordhalbkugel, darunter viele arktische Gemeinden, deren Straßen, Pipelines und Gebäude auf der Annahme geplant wurden, dass der Boden darunter dauerhaft gefroren bleibt.

Trotz des hohen Schadenspotenzials sind aktuelle Karten des Permafrost-Auftauens, die arktische Bewohner und Gemeindevertreter bei der Vorbereitung unterstützen könnten, nach wie vor selten. Um diese Lücke zu schließen, entwickelte ein Team unter Leitung von Hydrologen und Datenwissenschaftlern eine interaktive Website, die das Auftauen des Permafrosts in der Arktis nahezu in Echtzeit verfolgt – unter Ausnutzung einer besonderen Eigenschaft der arktischen Variante des Erdfalls.

Klare Anzeichen für das Auftauen von Permafrost

Permafrost lässt sich nicht direkt messen, ohne ihn anzubohren, doch es gibt deutliche Anzeichen. Wenn eisreicher Permafrost auftaut, senkt sich die Geländeoberfläche ab, und es entstehen sogenannte Thermokarst-Teiche – Vertiefungen, die sich mit Wasser füllen. Weite Teile der Arktis sind inzwischen mit solchermaßen entstandenen Teichen und Seen übersät, da die Temperaturen dort zwei- bis dreimal so schnell steigen wie im globalen Durchschnitt.

Diese Seen lassen sich in Satellitenbildern leicht erkennen, und ihre Entwicklung im Zeitverlauf liefert Hinweise darauf, wie sich der Permafrost darunter verändert.

Wenn große Seen über Nacht verschwinden

Manchmal gräbt derselbe Prozess, der den Erdfall auslöst, neue Flussbetten, die einen See vollständig entwässern und ein kreisförmiges Becken aus unbewachsenem Boden hinterlassen. Ein See, der mehrere hundert Meter lang ist, hat möglicherweise ein Jahrtausend zur Bildung benötigt – doch ein Permafrost-Auftauen, das durch einen einzigen ungewöhnlich warmen Sommer ausgelöst wird, kann ihn innerhalb weniger Stunden vollständig entleeren.

Verschwindet ein See abrupt, ist das ein starkes Indiz dafür, dass eisreicher Permafrost aufgetaut ist. Verschwindende Seen bieten zudem eine praktische Möglichkeit, den Permafrost über weite Gebiete zu überwachen und festzustellen, wo das Auftauen am aktivsten ist.

Luftaufnahmen seit den späten 1940er Jahren und seit den 1970er Jahren verfügbare Satellitenbilder haben es Wissenschaftlern ermöglicht zu rekonstruieren, wie die Permafrost-Landschaften der Arktis früher aussahen – einschließlich der Stellen, an denen Permafrost-Seen existierten und an denen nicht.

Mithilfe Künstlicher Intelligenz können Wissenschaftler heute frische Bilder aus weiten Teilen der Arktis rasch auf Anzeichen von Permafrostveränderungen analysieren, etwa das Auftauchen neuer Teiche oder das Verschwinden alter. Dieser Ansatz spiegelt einen breiteren Wandel in der Permafrostforschung wider: Da die Region für Felduntersuchungen allein zu weitläufig und abgelegen ist, ist die maschinelle Analyse von Satellitendaten zu einem zentralen Instrument geworden, um Landschaftsveränderungen im gesamten arktischen Maßstab zu verfolgen.

Ein internationales Wissenschaftlerteam, das über das Permafrost Discovery Gateway zusammenarbeitet, hat mehr als 4 Millionen Seen in der Arktis kartiert und überwacht sie inzwischen aktiv – darunter 70 Millionen Thermokarst-Teiche, auch Rinnenteiche genannt, in der Tundra Alaskas.

Das Erkennen von Auftauanzeichen in diesen Landschaften hilft Gemeinden, sich auf Umweltveränderungen vorzubereiten. Die neuen Karten zeigen, wo Land über eisreichem Permafrost liegt – ein schlechtes Zeichen für Bauplätze – und wo der gefrorene Boden weniger Eis enthält, was auf sichereren Baugrund hindeutet.

Permafrostveränderungen im Jahr 2026

Die Seward- und Baldwin-Halbinseln in Nordwestalaska sind Hotspots für plötzliche Seenentwässerungen. In den vergangenen zwei Jahrzehnten hat die Region viele große Seen verloren, die ihre Landschaft über Jahrtausende bedeckt hatten. Allein im Sommer 2018 verloren fast 200 der rund 4.600 Seen der Region mehr als ein Viertel ihrer Fläche – nach einem ungewöhnlich warmen Winter.

Obwohl der Winter 2025-26 in Alaska eher kühl ausfiel, verlor die Region weiterhin Seefläche – ein Hinweis auf ein anhaltendes Permafrost-Auftauen. Das Team identifizierte rund 30 weitere Seen, die im Juni und Juli 2026 von Entwässerungen betroffen waren.

Dieser Prozess spielt sich jeden Sommer bei Hunderten von Seen in der Arktis ab, insbesondere im Juni und Juli. Nicht alle Seenveränderungen gehen jedoch auf das Auftauen von Permafrost zurück. Seen in Auen und Feuchtgebieten etwa verändern sich von Saison zu Saison oft dramatisch aufgrund der großen Menge an Schmelzwasser im Frühjahr. Auch Wildtiere können eine Rolle spielen: Biber können beispielsweise einen See nach dessen plötzlicher Entwässerung wieder entstehen lassen, indem sie die neu entstandenen Abflussrinnen aufstauen.

Leben mit dem Auftauen des Permafrosts

Früher stammten Informationen über Permafrostveränderungen überwiegend aus wissenschaftlichen Studien, die erst Jahre später veröffentlicht wurden. Mit heute verfügbaren Echtzeitnahen Daten können Forscher die Auftauprozesse genauer untersuchen, und Gemeinden erhalten aktuelle Einblicke in den Permafrostzustand, bevor sie neue Bauprojekte planen – und erfahren, wo Probleme wahrscheinlich auftreten. Für Wissenschaftler, die den Kohlenstoffkreislauf der Arktis untersuchen, geht die Bedeutung dieser Überwachung über die Bauplanung hinaus: Permafrostböden speichern große Mengen gefrorenen organischen Kohlenstoffs, und das Auftauen setzt dieses Material der Zersetzung aus. Zu beobachten ist nun, ob die echtzeitnahe Seenüberwachung auf weitere Auftauindikatoren – etwa Bodenabsackungen und Küstenerosion – ausgeweitet werden kann, um ein vollständigeres Bild der Veränderungen im hohen Norden zu erhalten.

Anna Liljedahl, Affiliated Professor für arktische Hydrologie, University of Alaska Fairbanks, und Ingmar Nitze, Postdoktorand in Polar-Geowissenschaften, Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

Dieser Artikel wird unter einer Creative-Commons-Lizenz von The Conversation erneut veröffentlicht. Er erschien ursprünglich auf Fortune.com.