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Bewaldete Ökosysteme sind elementar für das klimatische Gleichgewicht. Dies haben auch Länder wie China erkannt, die seit Jahren umfassende Aufforstungsprogramme durchführen, um ihre steigenden CO2-Emissionen zu kompensieren. Denn Wälder nehmen als Teil des globalen Kohlenstoffkreislaufes etwa 45 Prozent des Kohlenstoffs aus der Umwelt auf und binden es über lange Zeit in Form von Biomasse und im Boden. Gleichzeitig können Bäume auch kurzfristig Kohlenstoff aufnehmen oder freisetzen.
Bislang wenig untersucht ist jedoch die Frage, ob der Artenreichtum des Baumbestandes einen Einfluss auf den Kohlenstoffkreislauf im Ökosystem hat oder nicht. Ein Forscherteam aus der Schweiz, Deutschland und China hat nun einen umfassenden Datensatz aus 27 Waldparzellen in der Provinz Zhejiang im subtropischen Südosten von China über sechs Jahre zusammengetragen. Die Forschenden – darunter auch von der UZH – untersuchten die Menge des langfristig eingelagerten Kohlenstoffes (C-Stock) wie auch den kurzfristigen Kohlenstoffaustausch (C-Flux). Die Waldparzellen unterschieden sich in der jeweiligen Anzahl von 3 bis 20 Baumarten pro Parzelle sowie im Alter der Bäume (22 bis 116 Jahre).
Pro Baumart 6,4 Prozent mehr Kohlenstoffaustausch
Die bisherigen Aufforstungen in China haben bereits einen wichtigen Beitrag zur Reduktion des Anstiegs von Kohlendioxid in der Atmosphäre geleistet. «Allerdings hat sich China in seinem Programm auf Monokulturen beschränkt. Wir wollten untersuchen, ob verschiedene Baumarten mehr Kohlenstoff kompensieren als nur eine einzige Baumart», erklärt Bernhard Schmid, Professor für Umweltwissenschaften an der Universität Zürich.
Die Forschenden fanden heraus, dass artenreiche Wälder im Vergleich zu artenarmen Beständen einen schnelleren Kohlenstoffkreislauf aufweisen. Bei zunehmender Artenvielfalt wird auch mehr Kohlenstoff ober- und unterirdisch in Stämmen, Wurzeln, Totholz, Moder und Boden gespeichert. Hochrechnungen des Forscherteams ergaben, dass mit jeder zusätzlichen Baumart auf einer Parzelle 6,4 Prozent mehr Kohlenstoff kompensiert werden kann. Ältere Bäume akkumulierten zudem mehr Kohlenstoff als jüngere.
300 Millionen Dollar pro Jahr in der Atmosphäre verpufft
«Hochgerechnet auf ganz China hätten mit artenreichen Aufforstungen von 10 verschiedenen Baumarten anstelle der bisherigen Monokulturen in der Zeitspanne von 1977 bis 2008 zusätzlicher Kohlenstoff im Wert von 300 Millionen Dollar pro Jahr aus der Atmosphäre gebunden werden können, erklärt Bernhard Schmid.
Um die atmosphärischen CO2-Belastung zu verringern, regt das Forscherteam daher an, bei globalen Aufforstungsprogrammen in subtropischen Wäldern statt auf Monokulturen möglichst auf Mehrartenpflanzungen zu setzen. Damit würde der Beitrag zur Bekämpfung der globalen Erwärmung gesteigert und gleichzeitig zur Erhaltung der biologischen Vielfalt der Wälder beigetragen.
Literatur:
Xiaojuan Liu, Stefan Trogisch, Jin-Sheng He, Pascal A. Niklaus, Helge Bruelheide, Zhiyao Tang, Alexandra Erfmeier, Michael Scherer-Lorenzen, Katherina A. Pietsch, Bo Yang, Peter Kühn, Thomas Scholten, Yuanyuan Huang, Chao Wang, Michael Staab, Katrin N. Leppert, Christian Wirth, Bernhard Schmid and Keping Ma. Tree species richness increases ecosystem carbon storage in subtropicalforests. Proceedings of the Royal Society B, 22 August 2018, DOI: 10.1098/rspb.2018.1240