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Tropenwälder kühlen Erde um ein Grad

Kühlwirkung durch biophysikalische Effekte der Wälder stark unterschätzt

Amazonas-REgenwald
Tropenwälder wie hier der brasilianische Amazonas-Regenwald haben auch über ihre Wirkung als CO2-Puffer hinaus einen abkühlenden Klimaeffekt. © Neil Palmer / CIAT

Mehr als nur CO2-Puffer: Die Wälder der Tropen haben einen stärkeren Kühleffekt auf das Klima als bislang angenommen. Denn die Bäume binden nicht nur das Treibhausgas CO2, sie tragen auch durch biophysikalische Effekte wie die erhöhte Rauigkeit der Oberfläche, ihre Wasserverdunstung und organische Schwebstoffe zur Abkühlung des Klimas bei. Insgesamt wäre das Erdklima um ein Grad wärmer, wenn es den tropischen Waldgürtel nicht gäbe, wie Forschende ausgerechnet haben.

Schon länger ist klar, dass die Tropenwälder wichtige Akteure im Klimasystem sind. Ihre Fähigkeit, große Mengen an Kohlendioxid aus der Luft aufzunehmen und zu binden, macht sie zu CO2-Senken und damit zu Gegenspielern des anthropogenen Klimawandels. Durch Brände, Rodungen und klimabedingte Waldverluste nimmt diese Pufferwirkung allerdings ab – in einigen Teilen der Tropen geben die Wälder zeitweise sogar schon mehr CO2 ab als sie aufnehmen.

Biophysikalischer Klimaeffekt der Wälder

Doch die Folgen der Entwaldung könnten noch gravierender sein als bisher angenommen, wie nun Deborah Lawrence von der University of Virginia in Charlottesville und ihre Kollegen herausgefunden haben. Für ihre Studie hatten sie untersucht, welche Klimawirkungen die Wälder der Tropen neben der CO2-Bindung noch haben. „Wälder beeinflussen das Klima auch über biophysikalische Prozesse wie die Evapotranspiration, die Albedo und die Rauigkeit der Kronendecke“, erklären die Forschenden.

So erhöht beispielsweise die Rauigkeit des Kronendachs die Turbulenzen in der Luftschicht über dem Wald und sorgt so für stärkere Vermischung. Gleichzeitig hält der Schatten der Baumkronen die Sonne und damit die Wärme von der Erdoberfläche fern und sorgt so für Abkühlung. Bäume produzieren zudem flüchtige organische Verbindungen (VOC), die als Aerosole zur Bildung abkühlender, heller Wolken beitragen.

Bäume als Wasserpumpen

Ein weiterer biophysikalischer Effekt ist der Transport von Wasser aus dem Boden über die Blätter in die Atmosphäre. Diese Evapotranspiration der Bäume kühlt nicht nur den Wald und die darüberliegenden Luftschichten, die aufsteigende Feuchtigkeit fördert auch Wolken und Niederschläge. „Wenn man die Bäume fällt, vernichtet man die Pumpen, die Wasser von der Oberfläche in die Atmosphäre bringen“, betont Koautor Louis Verchot vom International Center for Tropical Agriculture (CIAT) in Kolumbien.

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Durch Auswertung von schon veröffentlichten Daten und eigenen Untersuchungen haben Lawrence und ihr Team nun ermittelt, wie groß der Netto-Effekt dieser biophysikalischen Einflüsse für die Wälder weltweit sind und wie stark sich dies auf das lokale, regionale und globale Klima auswirkt.

Ein Grad wärmer ohne die Tropenwälder

Das Ergebnis: Allein die Tropenwälder Südamerikas, Afrikas und Südostasiens bewirken durch ihre biophysikalischen Effekte eine Abkühlung des globalen Klimas um ein Drittel Grad. Rechnet man die Funktion als CO2-Senke hinzu, summiert sich der gesamte Klimaeffekt auf ein Grad. „Betrachtet man die Wälder aller Breiten, übertreffen die biophysikalischen Wirkungen jedoch bei weitem die der CO2-Bindung“, schreibt das Forschungsteam.

Das bedeutet auch: Würden alle Regenwälder im Breitenkreis bis zehn Grad südlich des Äquators zerstört, dann könnte dies die globalen Temperaturen um 0,5 Grad in die Höhe treiben, wie das Team ausgerechnet hat. Würde man umgekehrt die bereits in Teilen ausgedünnten Tropenwälder im Gebiet bis zum zehnten nördlichen Breitengrad wieder aufforsten, dann könnte dies 25 Prozent mehr zur globalen Kühlung beitragen als bisher allein aufgrund des CO2-Puffereffekts geschätzt.

„Wir haben bisher gedacht, dass sich die biophysikalischen Effekte der Wälder gegenseitig ausgleichen“, erklärt Verchot. Denn im hohen Norden beispielsweise tragen Wälder durch ihre dunklen Kronendächer und geringere Albedo eher zur Erwärmung als zur Abkühlung bei. Doch die neue Studie zeigt nun, dass der Kühleffekt der Tropenwälder überwiegt.

Puffer gegen Hitzeextreme

Eine besondere Rolle kommt den Wäldern zudem bei der Vermeidung von Hitzeextremen zu: Nach Berechnungen von Lawrence und ihrem Team ist der bisherige Waldverlust für rund ein Drittel der zunehmenden Intensität von Hitzetagen verantwortlich. Auch die Häufigkeit ungewöhnlich heißer Sommer geht demnach in Teilen auf die Entwaldung zurück. Insgesamt entsprechen die heute messbaren Hitzeextreme dadurch denen, die sonst erst bei einem globalen Temperaturanstieg von 0,5 Grad mehr auftreten würden.

„Anders ausgedrückt: Der Waldverlust führt dazu, dass Menschen teilweise heute schon die Bedingungen erleben, die wir durch eine Begrenzung der Erwärmung auf 1,5 Grad verhindern wollen“, erklärt Lawrence. „Menschen in den stark von Entwaldung betroffenen Regionen leiden schon jetzt unter den Auswirkungen einer wärmeren, extremeren Welt.“

Waldschutz ist Klimaschutz

Nach Ansicht der Wissenschaftler unterstreichen ihre Ergebnisse die Bedeutung der Wälder und des Waldschutzes für das irdische Klima. „Die Urwälder unseres Planeten zu schützen, muss eine unserer größten Prioritäten sein“, sagt Koautor Michael Coe vom Woodwell Climate Research Center in den USA. „Ohne die Walddecke, die wir jetzt noch haben, wäre die Erde heißer und das Wetter noch extremer. Die Wälder schützen uns vor den schlimmsten Szenarien der globalen Erwärmung.“

Die Tatsache, dass die Tropenwälder einen weit größeren Beitrag zur Kühlung des Klimas leisten als bisher angenommen, sollte nach Meinung des Forschungsteams auch im Klimaschutz stärker berücksichtigt werden: „Die lokalen und globalen Entscheider müssen erkennen, dass die Wälder durch ihre biophysikalischen Effekte sogar noch wertvoller für Menschen und Wirtschaften sind“, sagt Verchot. „Wälder sind der Schlüssel zum Klimaschutz, aber auch zur Klimaanpassung.“ (Frontiers in Forests and Global Change, 2022; doi: 10.3389/ffgc.2022.756115)

Quelle: University of Virginia

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