Wenn die globale Erwärmung den Boden dazu bringt, CO2 freizusetzen: Ein Teufelskreis beginnt

Die Böden der Wälder, insbesondere in den borealen Regionen, spielen eine zentrale Rolle bei der Regulation des atmosphärischen Kohlendioxids (CO₂). Sie speichern eine beträchtliche Menge Kohlenstoff und fungieren somit als wesentlicher Speicher im Kampf gegen die globale Erwärmung.


Diese Fähigkeit der Böden, Kohlenstoff aufzunehmen und zu speichern, hilft, die Konzentrationen von CO₂ zu senken, einem der Haupttreibhausgase, die für den Klimawandel verantwortlich sind. Dieser Prozess könnte jedoch durch den weltweiten Anstieg der Temperaturen bedroht sein, mit potenziell schweren Folgen für das Klima.

Der Klimawandel stellt neue Herausforderungen für die Waldökosysteme dar, insbesondere in Bezug auf die Speicherung von Kohlenstoff in den Böden. Mit steigenden Temperaturen sind Wissenschaftler besorgt über die Fähigkeit der Böden, ihre Rolle als Kohlenstoffsenken weiterhin auszuführen. Tatsächlich könnte die Erhöhung der Temperaturen das empfindliche Gleichgewicht zwischen Kohlenstoffspeicherung und -freisetzung durch die Böden stören, was zu einer verstärkten Freisetzung von CO₂ in die Atmosphäre führen könnte.

In diesem Zusammenhang haben Peter Reich von der Universität Michigan und sein Team eine umfassende Studie durchgeführt, um die Auswirkungen der globalen Erwärmung auf die Atmung der Waldböden besser zu verstehen. Ihre Arbeit, die sich über mehr als zwölf Jahre erstreckte, konzentrierte sich auf zwei Standorte im Norden von Minnesota.

Die Studie bestand darin, Bodenparzellen bei Temperaturen von 1,7 °C und 3,3 °C über den Umgebungsbedingungen zu halten, während die Auswirkungen auf die CO₂-Emissionen beobachtet wurden. Diese Methodik, die durch ihre Dauer und Präzision einzigartig ist, offenbarte besorgniserregende Trends.


Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass die Bodenantwort, der Prozess, bei dem der Boden CO₂ freisetzt, mit steigender Temperatur signifikant zunimmt.

Im Szenario der moderaten Erwärmung stieg die Atmung um 7 %, während im extremeren Szenario der Anstieg 17 % betrug. Diese Zahlen legen nahe, dass die globale Erwärmung zu einer Zunahme der CO₂-Emissionen der Böden führen könnte, wodurch ihre Effektivität als Kohlenstoffsenken vermindert wird.

Die Studie beleuchtete ebenfalls die Rolle der Bodenfeuchtigkeit und der mikrobiellen Aktivität in diesem Prozess. Die Mikroben, die zur Bodenantwort beitragen, bevorzugen feuchte Bedingungen. Jedoch führte die Temperaturerhöhung auch zu einer Verringerung der Bodenfeuchtigkeit, was die Zunahme der CO₂-Emissionen leicht bremste. Diese komplexe Interaktion zeigt, dass die Bodenfeuchtigkeit eine moderierende, wenn auch begrenzte Rolle im Angesicht steigender Temperaturen spielen könnte.

Die Implikationen dieser Forschung sind weitreichend, nicht nur für die borealen Wälder, sondern auch für die tropischen Wälder, wo ähnliche Studien gezeigt haben, dass Erwärmung und Austrocknung der Böden ebenfalls die CO₂-Emissionen verschärften.

Diese Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung einer verstärkten Überwachung der Waldökosysteme und einer Anpassung der Managementpraktiken, um die Auswirkungen des Klimawandels abzumildern. Die zukünftige Forschung muss sich auf Strategien konzentrieren, die es ermöglichen, die Effektivität der Waldböden als Kohlenstoffsenken angesichts wachsender klimatischer Herausforderungen zu bewahren.