Permafrost ist Boden, der mindestens zwei Jahre gefroren bleibt, mit einer dünnen aktiven Schicht an der Oberfläche, die im Sommer auftaut. Manche Permafrostschichten sind hunderttausende Jahre alt und dienen als natürliches Archive für vergangenes Klima, mikrobiellen Lebens und biogeochemische Prozesse.
(Williams et al. 2025, Trends in Microbiology)
Für die Wissenschaft sind Bohrungen von Permafrostkernen von grossem Interesse, um diese alten Schichten und die darin lebenden Organismen zu untersuchen. Innerhalb des Permafrosts gibt es ungewöhnliche Taschen mit flüssigem, hochsalzhaltigem Wasser, sogenannte Cryopegs. Diese Salzlösungen entstehen, weil das umliegende gefrierende Erdmaterial Salze und andere gelöste Stoffe ins flüssige Wasser drückt, wo sie sich anreichern und so stark salzhaltige Lebensräume schaffen. Typische Cryopegs enthalten 70-120g Salz pro Liter, also zwei- bis dreimal so viel wie Meerwasser. Diese hohe Salzkonzentration hält das Wasser selbst unterhalb des normalen Gefrierpunkts, bis etwa −10 °C oder sogar darunter, flüssig.
Trotz der extremen Kälte und hohen Salzkonzentration sind Cryopegs alles andere als steril. Mikroorganismen, sogenannte Extremophile, überleben hier und führen sogar Stoffwechselprozesse durch unter Bedingungen, die die meisten anderen Lebensformen umbringen würden. Diese extremen Lebensräume zeigen, wie weit Leben unter extremen Bedingungen gedeihen kann, und ähneln den Bedingungen auf eisbedeckten Monden. Deshalb sind sie wertvolle Modelle für die Astrobiologie.
Cryopegs haben auch Bedeutung für den Klimawandel. Wenn Permafrost auftaut, setzen die Mikroben Treibhausgase wie Kohlendioxid und Methan frei, was die globale Erwärmung beschleunigt. Die Erforschung, wie Mikroben in Cryopegs überleben, hilft WissenschaftlerInnen, vorherzusagen, wie diese gefrorenen Ökosysteme auf steigende Temperaturen reagieren werden.
Diese flüssigen Taschen zeigen die bemerkenswerte Widerstandsfähigkeit des Lebens und liefern Einblicke in die verborgenen Ökosysteme der Erde sowie in das mögliche Leben jenseits unseres Planeten.
Léa Zinsli, PolarJournal