Böden nehmen in diesem Jahrhundert weniger Kohlenstoff auf

Der Boden wird in diesem Jahrhundert weniger Kohlenstoff aufnehmen als ursprünglich angenommen. So das Ergebnis einer Studie, die heute im renommierten Fachjournal Science veröffentlicht wird. Zusammen mit Wissenschaftlern aus Kalifornien hat Prof. Susan Trumbore vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie, Jena, hochpräzise Radiokarbonmessungen in Erdsystemmodelle integriert, um die Dimension der Kohlenstoffspeicherung im Boden abzuschätzen.

Der im Boden an organische Materie gebundene Kohlenstoff ist ein dynamisches Reservoir. Gespeist wird es durch Kohlenstoff aus abgestorbenen Pflanzen, die zuvor das Kohlendioxid aus der Atmosphäre durch Photosynthese in eigene organische Substanz umgewandelt haben. Der Boden wirkt also als bedeutende „Kohlenstoffsenke“, der die menschengemachten Emissionen kohlenstoffhaltiger Verbindungen, insbesondere CO₂ und Methan, gegenüber stehen. Da diese Treibhausgase die globale Klimaerwärmung beschleunigen, spielt der Boden als Kohlenstoffspeicher also eine wichtige Rolle beim Schutz des Klimas.

„Ungefähr ein Viertel der Kohlenstoffemissionen wird vom Land aufgenommen. Jedoch zeigen unsere Ergebnisse, dass die Kapazität des Bodens, Kohlenstoff zu speichern, in den nächsten Jahrzehnten begrenzt ist. Der Kohlenstoff bleibt also vermehrt in der Atmosphäre“, erklärt Susan Trumbore.

In den vergangenen Jahren haben Wissenschaftler in hochkomplexen Erdsystemmodellen die Daten zu den Ozeanen, der Atmosphäre und der Landoberfläche mit ihrer Vielfalt an Ökosystemen zusammengefügt, um Aussagen über zukünftige Entwicklungen in Bezug auf Meeresspiegel, regionale und globale Temperaturen und andere Phänomene machen zu können. Diese Modelle beinhalteten bislang keine Informationen zum Alter des Kohlenstoffs in den Böden. Die Ökologen fanden daraufhin einen Weg, die ¹⁴C-Datierung in die Computermodelle einzubauen.

„Die von vielen Forschern gesammelten Radiokarbon-Daten ermöglichen uns, die komplexen Prozesse der Kohlenstoffspeicherung in Böden besser zu verstehen, was uns wiederum befähigt, genauere Aussagen über die Aufnahmemenge und Geschwindigkeit zu machen“, fügt Professor Trumbore hinzu.

Die Autoren erläutern, dass es durchaus schwierig sein kann, Kohlenstoff zu dem Reservoir hinzuzufügen, das sich bereits über tausende von Jahren im Boden befindet. „Würden wir 300, 400 oder 1000 Jahre warten, dann würde der Kohlenstoff dauerhaft gespeichert, aber das hilft uns nicht in der aktuellen Situation“, überlegt der Koautor der Studie Steve Allison. „Man müsste eine Gefährdungsbeurteilung machen und die Kosten des Klimawandels denen der Klimaschutzmaßnahmen gegenüberstellen. Das ist weit entfernt von unserer Forschungsfrage, aber wir stellen fest, dass die Problematik der Treibhausgase und des Klimawandels größer ist, als wir ursprünglich gedacht haben.“

Originalveröffentlichung:
Radiocarbon constraints imply reduced carbon uptake by soils during the 21st century
Yujie He, Susan E. Trumbore, Margaret S. Torn, Jennifer W. Harden, Lydia J. S. Vaughn, Steven D. Allison, James T. Randerson,
Science 23 Sep 2016:Vol. 353, Issue 6306, pp. 1419-1424, doi: 10.1126/science.aad4273

Kontakt:
Prof. Susan Trumbore PhD
Abt. Biogeochemische Prozesse
Tel.: +49 (0)3641-57 6110
E-Mail: trumbore@bgc-jena.mpg.de