Gesundheit: Weltklima: Auf-Bäumen gegen den Klimawandel?

Das Laub raschelt unter den Füßen, die Bäume sind kahl. Tausende von Lebewesen fallen jetzt im Boden über das ehemals grüne Kleid der hölzernen Riesen her und zerlegen es systematisch in seine Bestandteile: hauptsächlich Kohlendioxid (CO2) und Wasser sowie ein paar Mineralstoffe. Im nächsten Frühjahr nutzten die Pflanzen diese Bausteine wieder, um neue Blätter zu bilden. Ein sinnvoller Kreislauf der Natur.

Doch ganz so einfach ist es nicht. Der Kohlenstoffkreislauf beschäftigt die Wissenschaftler schon seit mehreren Jahrzehnten und und steckt noch immer voller Rätsel. Auf der diese Woche stattfindenden Weltklimakonferenz setzt sich nun auch die Politik mit einem dieser Probleme auseinander. Die "Kohlenstoffsenken" stellen in Den Haag einen zentralen und strittigen Verhandlungspunkt dar. Bis spätestens 2012 wollen die Industrienationen im Vergleich zu 1990 die Emission von Treibhausgasen um 5,2 Prozent reduzieren. Nach Vorstellung einiger Länder sollen CO2-Senken dabei einen entscheidenden Beitrag leisten.

Wenn Bäume wachsen, bauen sie mit Hilfe von CO2 aus der Luft sowie mit Wasser und darin gelösten Nährstoffen aus dem Boden pflanzliche Biomasse auf. Der aus dem CO2 stammende Kohlenstoff wird entweder kurzzeitig in den Blättern, oder längerfristig im Holz und in den Wurzeln der Laubbäume gespeichert. Wachsende Wälder entziehen daher der Atmosphäre Kohlenstoff.

Das Patentrezept scheint damit auf der Hand zu liegen: Aufforstung soll der erhöhten CO2

Konzentration und damit einer drohenden Erwärmung der Atmosphäre entgegen wirken. Über Neupflanzungen hinaus möchten einige Nationen aber auch bereits bestehende Waldfächen als Senken anrechnen dürfen. Waldreiche Länder wie die USA und Kanada begründen diesen Ansatz so: Steigende Temperaturen und wachsende CO2 Mengen in der Atmosphäre wirken auf den Wald wie Dünger und fördern das Pflanzenwachstum. Auch alte Wälder könnten sich daher künftig als Kohlenstoffsenken entpuppen. Doch die Wirksamkeit von Wäldern als Kohlenstoffspeicher ist umstritten.

"Die Verweildauer des Kohlenstoffs in den Senken ist noch nicht vorhersagbar", erklärt Annette Freibauer vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena. Und auch die Größe einer Senke kann bisher nicht berechnet werden. "Wegen der hohen räumlichen und zeitlichen Variabilität sind Umsatzraten in biologischen Systemen nur schwer zu bestimmen. Die Unsicherheiten, mit denen wir rechnen müssen, sind zur Zeit noch so groß wie die Senken selber, das heißt wir arbeiten mit Fehlern von 100 Prozent."

Der Boden bereitet den Wissenschaftlern besondere Probleme. Wurzeln, abgestorbene Pflanzenreste und Lebewesen bilden dort riesige Kohlenstoffvorräte. "Aber die Umsetzungsprozesse im Boden sind so schwierig zu verfolgen, als wolle man im Meer das Verhalten einzelner Wassertropfen untersuchen", meint Freibauer. Die Forscher wissen jedoch inzwischen, dass der Kohlenstoffpool im Boden bei der Bewertung von Wäldern als CO2-Senken eine wichtige Rolle spielt. Der Abbau von organischem Material, die Bodenatmung, entscheidet darüber, ob der Wald als Kohlenstoffquelle oder -senke wirkt.

Trotz aller Unsicherheiten ist den Klimaforschern jedoch klar, "dass der Wald nicht unendlich als Kohlenstoffsenke fungieren kann", sagt Wolfgang Cramer vom Potsdam Institut für Klimafolgenforschung. "Irgendwann ist der Speicher voll und die Senkenfunktion erschöpft. Langfristig betrachtet verhalten sich die Wälder daher CO2 neutral."

Für das kommende Jahrhundert gerät diese Einschätzung jedoch ins Wanken. Peter Cox und seine Kollegen vom Hadley Centre in Berkshire vertreten die Ansicht, dass spätestens ab 2050 viele Wälder zu Kohlenstoffquellen werden. In der Fachzeitschrift "Nature" (Band 408, Seite 184) präsentieren die Wissenschaftler neue Berechungen, in denen erstmals auch die anstehenden Klimaveränderungen berücksichtigt werden.

In Folge der Erwärmung und sinkender Niederschläge dürften die Wälder verstärkt mit Trockenstress zu kämpfen haben. Das könnte zum Kollaps großer Regenwaldgebiete führen. Darüber hinaus ergaben die Kalkulationen von Cox einen drastischen Anstieg der Bodenatmung. Das hätte zur Folge, dass gewaltige Mengen CO2 aus dem Bodenspeicher freigesetzt würden. Tritt dieses Szenario tatsächlich ein, würden die Wälder nicht den drohenden Klimaveränderungen entgegen wirken, sondern sie beschleunigen.

"Unserer Ansicht nach sind die Berechnungen von Cox reine Spekulation," meint jedoch Wolfgang Cramer. "Ob sich 2050 tatsächlich der Effekt umdreht und die Wälder zu Kohlenstoffquellen werden, ist noch nicht ausreichend gesichert."

Für viel entscheidender halten die Potsdamer eine ganz andere Folge der Aufforstung: Bewaldete Gebiete reflektieren weniger Sonnenstrahlung als Ackerflächen oder die Tundra. Das gilt besonders im Winter, denn weiße (Schnee-) Flächen reflektieren mehr Strahlung als dunkle (Baumkronen); "deshalb sind ja zum Beispiel auch unsere Kühlschränke weiß", erklärt Cramer.

Neupflanzungen verringern die Reflexion des Sonnenlichtes und verstärken dadurch die Erwärmung unseres Planeten. Wie Richard Betts vom Hadley Centre in "Nature" (Band 408, Seite 187) berichtete, könnte dieser Effekt bedeutsamer werden als die erhoffte Senkenfunktion aufgeforsteter Flächen. Betts und die Potsdamer Forscher stimmen überein, dass die positiven Erwartungen, die gegenwärtig in die Aufforstung gesetzt werden, dadurch zunichte gemacht werden könnten.

Wie sollen die Politiker in Den Haag nun mit diesen Unsicherheiten umgehen? "Eigentlich sollte es dort vornehmlich darum gehen, die Emissionen aus den Bereichen Industrie und Verkehr zu senken", meint Cramer. "Und wenn Senken im Protokoll festgeschrieben werden, was sich wohl nicht mehr vermeiden lässt, dann sollte man vorrangig vorhandene Kohlenstoffpools schützen. Weitere Rodungen müssen in jedem Fall vermieden werden."

Manuela Röver