Bei der Photosynthese nehmen Pflanzen Kohlendioxid auf und bauen daraus ihre Biomasse auf. Wenn die Pflanzen schließlich absterben und verrotten, wird dieses CO2 teils durch bakteriellen Abbau wieder freigesetzt, teils im Boden gespeichert. Flüsse können diesen Kohlenstoff aus dem Boden lösen und erneut in die Atmosphäre freisetzen. Bislang ging die Wissenschaft davon aus, dass der weitaus größte Teil der von Flüssen abgegebenen Treibhausgase aus organischem Material der letzten Jahrzehnte stammt. Bekannt war zudem, dass sich in tiefen Gesteinsschichten Millionen Jahre alte Kohlenstoffverbindungen im Grundwasser lösen und ebenfalls in Flüsse gelangen können. Der Anteil dieses sogenannten petrogenen Kohlendioxids galt aber als sehr gering.
Globale Analyse
Um den Ursprüngen der von Flüssen freigesetzten Treibhausgase auf den Grund zu gehen, hat ein Team um Joshua Dean von der University of Bristol das Alter der im Flusswasser gelösten Kohlenstoffverbindungen mit Hilfe von Radiokarbondatierung bestimmt. Dazu verglichen sie den Gehalt des radioaktiven Isotops C14 in den Flusswasserproben mit dem C14-Gehalt im Kohlendioxid der heutigen Atmosphäre. Durch eine Kombination aus bereits publizierten Daten und eigenen Messungen erfassten sie insgesamt 1195 Proben aus nahezu allen Teilen der Welt.
Zur Überraschung der Forschenden stellte sich heraus, dass der überwiegende Teil des in Flüssen gelösten und von ihnen freigesetzten Kohlenstoffs nicht etwa innerhalb der letzten Jahrzehnte von Pflanzen gebunden wurde, sondern bereits wesentlich älter ist. „Unsere Daten deuten darauf hin, dass 59 Prozent der globalen CO2-Emissionen der Flüsse von altem Kohlenstoff stammen, der tausend Jahre oder älter ist“, berichten die Forschenden. Davon stammen 52 Prozent aus tiefen Bodenschichten, die Jahrtausende altes organisches Material enthalten; bei sieben Prozent handelt es sich um petrogenen Kohlenstoff, der seit Millionen von Jahren gespeichert war. Demgegenüber macht Kohlenstoff, der seit 1955 in Biomasse gebunden wurde, nur 41 Prozent der Gesamtemissionen aus.
Alte CO2-Speicher
„Demnach entweicht viel mehr Kohlenstoff aus alten Speichern in die Atmosphäre als bislang angenommen“, sagt Dean. Besonders ausgeprägt sind die Emissionen von altem Kohlenstoff bei Flüssen, die durch trockene Landschaften fließen, sich durch Gebirge schlängeln oder sich aus tiefen Grundwasservorräten speisen. Zudem enthalten große Flüsse mehr alten Kohlenstoff als kleine. Ob Flüsse heute mehr alten Kohlenstoff aus dem Boden lösen und freisetzen als früher, lässt sich aus den Daten nicht ableiten. Bekannt ist aber, dass menschliche Veränderungen der Landschaft die Bodenerosion fördern können und damit tiefliegende Bodenschichten anfälliger für Störungen machen.
