KIT: Weltweit größte Senke für Kohlendioxid in nachwachsenden Wäldern

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Wälder binden großen Mengen an CO2 – und wirken so der Klimaerwärmung entgegen (Foto: Gabi Zachmann, KIT)

Wälder sind die Filter unserer Erde: Sie reinigen die Luft von Staubpartikeln und produzieren Sauerstoff. Bisher galt vor allem der Regenwald als die „grüne Lunge“ des Planeten. Ein internationales Team, darunter Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), fand jetzt heraus, dass sich die weltweit größten Kohlenstoffsenken in jungen, nachwachsenden Wäldern befinden.

Wälder gelten als wichtige Kohlenstoffsenken. Als solche bezeichnet man Ökosysteme, die große Mengen Kohlenstoff binden und so die CO2-Ansammlung in der Atmosphäre – und damit den Klimawandel – verlangsamen. Diese Senken sind dynamisch, ihre Kapazität kann regional wachsen, aber auch schrumpfen. Bisher ging man davon aus, dass der hauptsächliche Prozess dafür ein Verstärken der Photosynthese ist, das sich durch den Anstieg von Kohlendioxid in der Atmosphäre begründet. Dichte tropische Wälder in der Nähe des Äquators beispielsweise nehmen große Mengen CO2 auf.

Alterseffekt macht rund 25 Prozent der CO2-Aufnahme aus

Gemeinsam mit einem internationalen Forschungsteam hat Professorin Almut Arneth vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU), dem Campus Alpin des KIT, nun mit einer Kombination aus Daten- und Computermodellen die globalen Wälder neu analysiert. Anhand von Datensätzen über das Alter von Wäldern konnten die Wissenschaftler nachvollziehen, wie viel CO2 etablierte Waldflächen, mit einem Alter von mindestens 140 Jahren zwischen den Jahren 2001 bis 2010 aufgenommen haben. Sie verglichen dies mit jüngeren Wäldern, die zum Beispiel auf vorherigen landwirtschaftlich genutzten oder abgeholzten Flächen nachwachsen.

Dabei zeigte sich, dass diese Gebiete nicht nur aufgrund der erhöhten Photosynthese große Mengen CO2 aus der Atmosphäre aufnehmen, sondern vor allen Dingen wegen ihres jungen Alters: Dieser Alterseffekt macht rund 25 Prozent der CO2-Aufnahme der Wälder aus. Das trifft vor allem auf die Wälder mittlerer und hoher Breiten zu. Dazu gehören beispielsweise Landflächen in den östlichen Bundesstaaten der USA, die Siedler bis Ende des 19. Jahrhunderts als Ackerland nutzten, oder Wälder in Kanada, Russland und Europa, die beispielsweise durch Waldbrände zerstört wurden. Aber auch große Aufforstungsprogramme in China leisten einen wichtigen Beitrag zu dieser Kohlenstoffsenke.

Ein wichtiger Beitrag zum Verständnis des Klimasystems

„Diese Senken, die vom Waldwachstum abhängen, sind grundsätzlich begrenzt. Erreichen die Wälder ein bestimmtes Alter, sinkt ihre CO2-Aufnahme und die so wichtigen Kohlenstoffsenken verschwinden – außer es kommt zu einer weiteren Aufforstung“, erläutert Arneth. „Die Ergebnisse der Studie sind ein wichtiger Beitrag zum Verständnis des Klimasystems und helfen uns gleichzeitig, fundierte Entscheidungen über die Forstwirtschaft zu treffen.“ Denn sie zeige, wie viel CO2 nachwachsende Wälder in Zukunft binden könnten. „Allerdings ist die Menge an Kohlendioxid, die Wälder generell aus der Atmosphäre entfernen können, begrenzt. Deshalb müssen wir unsere Emissionen durch fossile Brennstoffe unbedingt reduzieren“, betont die Professorin.

Die Forschung wurde von der Europäischen Kommission finanziert. Das KIT hat seine Ergebnisse in den Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) veröffentlicht: Link

Originalpublikation: Thomas A. M. Pugh, Mats Lindeskog, Benjamin Smith, Benjamin Poulter, Almut Arneth, Vanessa Haverd, and Leonardo Calle: „The role of forest regrowth in global carbon sink dynamics”. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).

Quelle: Karlsruher Institut für Technologie (KIT)