Wer gehofft hatte, die ausgedehnten Waldgebiete der Erde könnten die von der Menschheit ausgestoßenen Treibhausgase reduzieren helfen, muss sich nun eines Besseren belehren lassen: Eine detaillierte Kohlenstoffbilanz der borealen Wälder und angrenzenden Grasländer und Steppen Sibiriens im Rahmen des SIBERIA-II-Projekts kommt jetzt zu dem Ergebnis, dass die borealen Wälder Sibiriens eine wesentlich geringere Kohlenstoffsenke darstellen als bislang angenommen.
„Die Hypothese, dass große Waldgebiete wie die sibirische Taiga als riesige Kohlenstoffsenken fungieren und maßgeblich helfen, Treibhausgase aus der Luft zu ziehen, konnten wir nicht bestätigen“, sagte Prof. Dr. Christiane Schmullius. Die Fernerkundungsexpertin der Universität Jena koordiniert das EU- finanzierte SIBERIA-II-Projekt zur Treibhausgasbilanzierung in Sibirien, dessen Ergebnisse am Donnerstag der Öffentlichkeit vorgestellt wurden. Das Konsortium von Wissenschaftlern aus 14 Forschungseinrichtungen von sieben Ländern dokumentiert erstmals mit Hilfe von Satellitendaten das Zusammenspiel zwischen globaler Erwärmung, Kohlenstoffkreislauf und Vegetation.
Neue Daten dank Satellitenmessungen
Noch vor fünf Jahren zu Beginn des Projektes war es den Wissenschaftlern nicht möglich, zuverlässige Angaben über die Änderungen der Vegetation und den damit zusammenhängenden Verbleib der Treibhausgase zu machen, schon gar nicht für ein zwei Millionen Quadratkilometer großes Gebiet, wie die Taiga. „Bislang beruhten unsere Klimamodelle auf zu vielen Hypothesen, es fehlte an exakten Daten“, so Schmullius. „Wir wussten, dass zum Beispiel Laubwald mehr Kohlendioxid bindet als Moose und Gräser, aber wir wussten nicht wie viel. Außerdem war unklar, wie viel Prozent des Gebietes von Wald oder Sumpf bedeckt waren“, nennt sie ein Beispiel.
Es war bekannt, dass die meisten Pflanzen im Winter keine Photosynthese betreiben und in dieser Zeit keine Kohlenstoffgase aus der Luft verbrauchen. Auch dass die Schneeoberfläche im Winter mehr Sonnenlicht reflektiert und somit zusätzlich die Atmosphäre aufheizt, war kein Geheimnis. Doch wie viel länger der Winter in der Taiga vor zehn Jahren gedauert hatte und welchen Einfluss die globale Erwärmung auf die jahreszeitlichen Prozesse hat, wussten die Forscher nicht. „Solche Veränderungen lassen sich nur auf zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommenen Satellitenbildern erkennen“, erklärt die Fernerkundungsexpertin.
In einem ersten Schritt wurden daher mit Hilfe von Radar- und Wärmebildern per Satellit Landnutzungs- und Vegetationskarten generiert. „Zwar lassen sich die Treibhausgase selbst nicht direkt vom Satelliten detektieren, aber ihre Entstehung, ihre Ausdehnung konnten die SIBERIA-Forscher erst präzise berechnen, als die maßgeblichen Umweltfaktoren wie Beginn der Tauperiode oder der Schneebedeckungsgrad bekannt waren“, erläutert die Geoinformatikerin.
Unter ihrer Leitung wurden an der Universität Jena die Daten von zwölf Satelliten zusammengeführt und archiviert, die nun nicht nur den SIBERIA-Partnern, sondern Wissenschaftlern weltweit für verschiedene Fragestellungen zur Verfügung stehen. Die Daten wurden dann in Klimamodelle integriert und an der sibirischen Wirklichkeit getestet.
Mehr Zersetzung anstatt mehr CO2-Aufnahme
Der Klima-Hot-Spot Sibirien macht seinem Namen alle Ehre. Die durchschnittliche Oberflächentemperatur im Gebiet ist seit 1960 um drei Grad gestiegen. Mit der Folge, dass die Tau- und Wachstumsperiode früher einsetzt. Doch was danach klingt, als würden eifrig sprießende Pflanzen nun mehr Treibhausgase aufnehmen, verkehrt sich auf lange Sicht gesehen in sein Gegenteil. Die Pflanzen wachsen besser, aber die Zersetzung des organischen Kohlenstoffs im Boden wird stärker, mit der Folge, dass mehr Kohlenstoff freigesetzt als aufgenommen wird.
Entstehen im Frühjahr während der Schneeschmelze große Überschwemmungsgebiete, so sorgen Mikroorganismen unter Luftabschluss für eine ungewöhnlich hohe Methangasproduktion, auch Methan ist ein Treibhausgas. Da die Schneeschmelze jetzt früher einsetzt und größere Gebiete umfasst, wird ein Emissionsanstieg der Treibhausgase prognostiziert. „Das alles trägt mit dazu bei, dass die Taiga insgesamt weniger Treibhausgase speichert, als wir bisher angenommen haben“, erklärt Schmullius. Dass ein verstärktes Wachstum der Wälder nicht die alleinige Lösung des Klimaproblems ist, steht damit fest.
Schlechte Aussichten für Treibhausgas-Bilanz
Im Kyoto-Protokoll wurde festgelegt, dass Wiederaufforstungen, die in einem bestimmten Zeitraum vorgenommen werden, auf die nationale Treibhausgasbilanz angerechnet werden können. Doch musste zunächst die Frage beantwortet werden, welche Kohlenstoffbilanz Wälder überhaupt aufweisen. Die exakte Flächenkartierung, wie sie für Sibirien vorgenommen wurde, ist für die Modellierung der Austauschprozesse zwischen Atmosphäre und Vegetation weltweit von hoher Bedeutung.
Die Werkzeuge, um das Ausmaß der Klimaveränderungen mit Hilfe von Satellitenbildern zu erfassen und Prognosen für die nächsten fünf bis zehn Jahre zu geben, halten die Klimaforscher nun in der Hand. Ihre mathematischen und an der Taiga- Wirklichkeit getesteten Modelle zeigen, was Wälder für die Kohlenstoffbilanz und damit den Treibhauseffekt bedeuten. „Diese Erkenntnisse können wir nun auch auf andere Regionen der nördlichen Erdhalbkugel übertragen, etwa den Nadelwald in Kanada oder in den USA“, sagt die Jenaer Wissenschaftlerin. Ob eine solche Untersuchung gewünscht ist, ist wohl eher eine Frage, die auf politischem Parkett entschieden wird.
(Universität Jena, 15.07.2005 – NPO)
