Geändertes Waldmanagement verantwortlich für Lücke im Verständnis des globalen Kohlenstoffkreislaufes

In der globalen Kohlenstoffbilanz der Atmosphäre klafft eine Lücke, die die Wissenschaft bisher nur unzureichend erklären kann. Ein Forscherteam rund um Karl-Heinz Erb liefert im Nature Climate Change eine mögliche Erklärung für einen Teil dieser Senke.

Rund 2,5 GtC/yr, so viel wie ein Drittel der gesamten Emissionen aus Fossilenergie, verschwinden jährlich aus der Atmosphäre, ohne dass man genau wüsste, warum das so ist und wo der Kohlenstoff bleibt.

Der unbekannte Posten in der atmosphärischen Kohlenstoffbilanz wird als „residual sink“ bezeichnet. Es hat sich eingebürgert anzunehmen, dass diese Kohlenstoffsenke durch Klimawandel verursacht wird, weil der Anstieg von CO2 und pflanzenverfügbarem Stickstoff in der Luft das Pflanzenwachstum beschleunigt.

Im aktuellen Artikel zeigen Karl-Heinz Erb (Institut für Soziale Ökologie) und seine Kollegen auf, dass zumindest 30-40 Prozent dieses „residual sink“ auf Veränderungen in der Bewirtschaftung des Waldes zurückzuführen sind. Im 19. Jahrhundert wurden Wälder nicht nur zur Holzgewinnung genutzt, sondern waren auch Nährstofflieferanten für Weidevieh und für den Ackerbau. Zweige und Blätter wurden als Streu verwendet und damit Nährstoffe dem Waldboden entzogen. Diese Form der Waldbewirtschaftung verlor in den letzten Jahrhunderten – nicht zuletzt aufgrund der Verfügbarkeit von Fossilenergie – an Bedeutung. Damit haben sich die Bedingungen für das Wachstum der Bäume wesentlich verbessert.

Das hat entscheidende Folgen für den globalen Kohlenstoffkreislauf, wie die ForscherInnen aufzeigen. Die verbesserte Nährstoffbilanz führte zu massiven Erhöhungen des natürlichen Zuwachses in den Wäldern, weit über die Einschlagraten hinaus, und damit auch zu einer drastischen Zunahme des Kohlenstoffbestandes. Anhand von Modellergebnissen und historischen Daten konnten die WissenschafterInnen zeigen, dass dieser Effekt bereits weit vor Mitte des 20. Jahrhunderts eingesetzt haben muss. Da die Mitte des 20. Jahrhunderts auch als der Zeitpunkt angesehen wird, vor dem Effekte des Klimawandels kaum eine Rolle spielten, kann dies also nicht alleine von Klimawandel verursacht werden.

Die WissenschafterInnen konnten diesen Sachverhalt für Österreich zeigen. Karl-Heinz Erb dazu: „Das Land ist zwar klein, aber die hervorragende Datenverfügbarkeit erlaubt es uns, den Effekt systematisch zu analysieren.“ Die historischen Zeitreihen aus Österreich stammen aus früheren Arbeiten am Institut für Soziale Ökologie und wurden hauptsächlich von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften finanziert. Da ähnliche Landnutzungsveränderungen wie in Österreich aber auch für andere Weltregionen bekannt sind, gehen die WissenschafterInnen davon aus, dass dieser Effekt einen wesentlichen Teil des „residual sink“ erklären kann.

„Die tatsächliche Größe des Effekts kann aber erst durch verbesserte Klima- und Landnutzungsmodelle sowie belastbare Daten aus weiterer Sozialökologischer Langzeitforschung abgeschätzt werden“, so Erb. Der Wissenschafter betont, dass es wichtig sei, Effekte der Landnutzung stärker in die Berechnungen zum Kohlenstoffkreislauf und von Interaktionen zwischen Erde und Atmosphäre einzubeziehen.

Karl-Heinz Erb ist Träger eines Starting Independent Researcher Grants des European Research Councils – ERC (263522 LUISE-“An integrated socio-ecological approach to land-use intensity: Analysing and mapping biophysical stocks/flows and their socioeconomic drivers”).

Erb, K.-H., Kastner, T., Luyssaert, S., Houghton R. A., Kuemmerle, T., Olofsson, P. & Haberl, H. (2013). Bias in the attribution of forest carbon sinks. Nature Climate Change (3).