Ältere Wälder sind nicht die erste Wahl, um Kohlendioxidemissionen aufzufangen
Forscher des EucFACE-Experiments (Eucalyptus Free Air CO2 Enrichment) der Western Sydney University haben neue Belege dafür gefunden, dass ältere Wälder steigende atmosphärische CO2-Konzentrationen nicht uneingeschränkt in zusätzliches Pflanzenwachstum und Kohlenstoffspeicherung umwandeln können.
Diese Pressemitteilung wurde von der Western Sydney University veröffentlicht. Dr. Sönke Zaehle, wissenschaftlicher Gruppenleiter am MPI für Biogeochemie ist an dieser Studie beteiligt.
Kohlendioxid (CO2) wird manchmal als "Nahrung für Pflanzen" bezeichnet, da es ein Hauptbestandteil der pflanzlichen Photosynthese ist. Es gibt zahlreiche Hinweise darauf, dass mit der Zunahme der atmosphärischen CO2-Konzentration auch die Photosyntheseleistung der Pflanzen zunimmt. Experimente, in denen einzelne Bäume und junge, schnell wachsende Wälder erhöhten CO2-Konzentrationen ausgesetzt waren, haben gezeigt, dass Pflanzen den durch die Photosynthese zusätzlich erworbenen Kohlenstoff nutzen, um schneller zu wachsen.
Wissenschaftler haben sich jedoch lange gefragt, ob reife einheimische Wälder in der Lage wären, die Vorteile der zusätzlichen Photosynthese zu nutzen, da die Bäume für ihr Wachstum auch Nährstoffe aus dem Boden benötigen. Diese Frage ist vor allem für Australien von Bedeutung, wo Eukalyptusbuschland normalerweise auf Böden mit niedrigem Phosphorgehalt zu finden ist, ein lebenswichtiger Nährstoff, der für das Pflanzenwachstum benötigt wird.
Im ersten Experiment dieser Art, das auf einen Wald in der südlichen Hemisphäre angewandt wurde, setzten Forscher der Universität Western Sydney einen 90 Jahre alten Eukalyptuswald in der Cumberland-Ebene von Western Sydney erhöhten Kohlendioxidwerten aus.
"Wie erwartet, haben die Bäume unter den Bedingungen des angereicherten CO2 etwa 12% mehr Kohlenstoff aufgenommen", sagt Professor Belinda Medlyn vom Hawkesbury Institute for the Environment. "Die Bäume wuchsen jedoch nicht schneller, was die Frage aufwirft, wohin der Kohlenstoff gegangen ist.“
Es bedurfte einer intensiven Detektivarbeit. Die Forscher vereinten ihre Messungen zu einem Kohlenstoffbudget, das alle Wege des Kohlenstoffs in das und aus dem Waldökosystem von EucFACE berücksichtigt - durch die Bäume, Gräser, Insekten, Böden und Laubfall. Diese Analyse der Kohlenstoffverfolgung zeigte, dass der von den Bäumen aufgenommene zusätzliche Kohlenstoff schnell durch den Boden zirkuliert und in die Atmosphäre zurückkehrt, wobei etwa die Hälfte des Kohlenstoffs von den Bäumen selbst und die Hälfte von Pilzen und Bakterien im Boden freigesetzt wird..
"Die Bäume wandeln den absorbierten Kohlenstoff in Zucker um, aber sie können diesen Zucker nicht nutzen, um stärker zu wachsen, weil sie keinen Zugang zu zusätzlichen Nährstoffen aus dem Boden haben. Stattdessen schicken sie den Zucker unter die Erde, wo er Bodenmikroben 'ernährt'", erklärt Professor Medlyn.
Diese Erkenntnisse haben globale Auswirkungen: Modelle zur Projektion künftiger Klimaveränderungen und Auswirkungen des Klimawandels auf Pflanzen und Ökosysteme gehen derzeit davon aus, dass reife Wälder weiterhin Kohlenstoff über ihr derzeitiges Niveau hinaus aufnehmen und als Kohlenstoffsenken fungieren werden. Die Ergebnisse von EucFACE deuten darauf hin, dass diese erwarteten Senken auf nährstoffarmen Böden tatsächlich schwächer sein könnten oder gar fehlen.
Der Erstautor der Studie, Dr. Mingkai Jiang, fasst zusammen "Insgesamt kann eine langfristige Exposition gegenüber erhöhten Kohlendioxidkonzentrationen die Kohlenstoffspeicherung in Ökosystemen mit jüngeren Baumbeständen oder fruchtbareren Böden nur verstärken. Das ist wirklich wichtig, denn wir sind derzeit auf reife Wälder angewiesen, um einen Teil des zusätzlichen Kohlendioxids, das wir ausstoßen, aufzunehmen. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass wir noch weniger Zeit haben, als wir dachten, um die Treibhausgasemissionen zu senken."
