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Erde+Klima

Pufferwirkung der Tropenwälder nimmt ab

Regenwald
Blick über den Regenwald im Ivindo Nationalpark im Gabun. (Bild: Kath Jeffery)

Die tropischen Regenwälder sind die „grüne Lunge“ unseres Planeten – und wichtige Puffer im Klimasystem. Doch nun enthüllt eine Langzeitstudie, dass die Tropenwälder in Afrika und im Amazonasgebiet allmählich ihre Pufferwirkung verlieren. Demnach hat sich die Aufnahme von Kohlendioxid durch intakte Tropenwaldgebiete von 1990 bis in die 2010er Jahre um rund ein Drittel verringert. Ursache dafür sind vor allem die erhöhten Temperaturen und Baumverluste durch Dürren, wie die Forscher berichten. Gehe dieser Trend so weiter, könnte der Amazonas-Regenwald schon in rund 15 Jahren von der CO2-Senke zur CO2-Schleuder werden.

Wälder gehören zu den Senken im Klimasystem der Erde – zum Aufbau ihrer Biomasse nehmen die Bäume große Mengen CO2 aus der Luft auf und binden den Kohlenstoff im Pflanzenmaterial. Damit tragen die Bäume entscheidend dazu bei, die Konzentrationen von Treibhausgasen in der Atmosphäre zu regulieren. Schätzungen zufolge sind in den Bäumen des tropischen Regenwalds rund 250 Milliarden Tonnen Kohlenstoff gespeichert – dies entspricht rund 90 Jahren an globalen anthropogenen Treibhausgasemissionen und rund der Hälfte des gesamten in Biomasse gespeicherten Kohlenstoffs. Entsprechend große Bedeutung haben sie für die Stabilisierung des weltweiten Klimas. Doch die globale Erwärmung geht auch an den Regenwäldern nicht spurlos vorüber. „Zwar fördert zusätzliches CO2 das Pflanzenwachstum, aber diese positive Wirkung wird immer stärker durch negative Effekte der steigenden Temperaturen und der Trockenheit zunichte gemacht“, erklärt Erstautor Wannes Hubau vom Königlich Belgischen Zentralafrika-Museum.

CO2-Aufnahme seit den 1990er Jahren gesunken

Was dies für die Funktion der tropischen Regenwälder als Senken bedeutet, haben Hubau und seine Kollegen von mehr als 100 Forschungseinrichtungen weltweit in einer Langzeitstudie untersucht. Seit 1968 vermessen und untersuchen die Forscher dafür Bäume in 565 intakten Regenwaldgebieten am Amazonas und in Afrika. In den Testflächen erfassten sie alle Bäume mit mehr als zehn Zentimetern Stammumfang und ermittelten mithilfe eines Modells aus deren Wachstum und Größe die Menge des in Biomasse umgesetzten Kohlenstoffs. Darüber konnten sie rückschließen, wie viel CO2 diese Bäume seit der jeweils letzten Messung aufgenommen hatten.

Die Auswertungen ergaben: Im Jahr 1990 absorbierten die tropischen Regenwälder in Südamerika und Afrika rund 46 Milliarden Tonnen CO2 aus der Luft – dies entspricht rund 17 Prozent der damaligen anthropogenen Treibhausgasemissionen. Schon 20 Jahre später jedoch war die CO2-Aufnahme dieser Wälder auf nur noch 25 Milliarden Tonnen abgesunken, wie die Forscher berichten. 2010 kompensierten die Regenwälder dadurch nur noch sechs Prozent der anthropogenen CO2-Emissionen. Die Tropenwälder haben demnach bereits einen Teil ihrer Pufferwirkung im Klimasystem eingebüßt. Hauptursache diese Entwicklung ist in erster Linie die Schädigung und der Verlust von Bäumen durch Dürren und Hitze. Dadurch hat sich die CO2-Bindung der einzelnen Waldgebiete um 33 Prozent vermindert. Zusätzlich verringerte sich die Fläche der intakten Waldgebiete insgesamt um 19 Prozent, wie Hubau und seine Kollegen berichten.

Hitze und Dürren als Hauptursache

„Die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Veränderung in diesen Wäldern deutet darauf hin, dass die Auswirkungen des Klimawandels in den Tropen schwerwiegender sind als erwartet“, sagt Co-Autor Bonaventure Sonké von der Universität Yaounde in Kamerun. Wie die Forscher feststellten, überwiegen die negativen Folgen von Hitze und Dürre gegenüber dem Düngeeffekt des zunehmenden CO2. Besonders deutlich zeigte sich der Zusammenhang mit dem Klimawandel, als die Wissenschaftler die Entwicklung im Amazonasgebiet und in Afrika verglichen: Während die CO2-Aufnahme im Amazonas-Regenwald schon in den 1990er Jahren abzunehmen begann, zeigte sich dieser Trend in den Tropenwäldern Afrikas erst 15 Jahre später. Hubau und seine Kollegen führen dies darauf zurück, dass die afrikanischen Wälder im Schnitt höher liegen und daher weniger stark der Hitze ausgesetzt sind. Auch Dürren kommen in diesen Waldgebieten weniger häufig vor als im Amazonasgebiet.

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„Indem wir die Daten aus Afrika und vom Amazonas kombinieren, beginnen wir zu verstehen, warum sich diese Wälder verändern und dass CO2-Konzentrationen, Temperatur, Trockenheit und die Walddynamik dafür eine Schlüsselrolle spielen“, sagt Hubau. Um herauszufinden, wie sich die grünen CO2-Senken in der nahen Zukunft weiter entwickeln könnten, haben er und seine Kollegen die beobachteten Trends mithilfe eines Modells extrapoliert. Nach diesem wird die CO2-Aufnahme der afrikanischen Regenwälder bis 2040 weiter abnehmen und um 14 Prozent gegenüber den Werten von 2010 bis 2015 sinken. „Die Amazonas-Senke wird sich weiterhin schnell abschwächen und könnte 2035 auf Null sinken“, berichten die Forscher. Ab diesem Punkt würde der Amazonas-Regenwald von einer CO2-Senke zu einer potenziellen Quelle von CO2 werden. Tatsächlich befürchten Wissenschaftler schon länger, dass die tropischen Regenwälder durch die globale Erwärmung irgendwann einen Kipppunkt erreichen könnten, ab dem sie irreversibel ihre Pufferwirkung im Klimasystem verlieren. Ausgehend von ihren Ergebnissen unterstreichen Hubau und seine Kollegen nun noch einmal, wie wichtig schnelle und effektive Klimaschutzmaßnahmen sind – auch und gerade für die grünen Lungen unseres Planeten.

Quelle: Wannes Hubau (Royal Museum for Central Africa, Tervuren ) et al., Nature, doi: 10.1038/s41586-020-2035-0

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