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Der Amazonas-Regenwald stösst nun mehr CO2 aus, als er absorbiert, was bedeutet, dass er von einer Kohlenstoffsenke zu einer Kohlenstoffquelle geworden ist. Diese Umkehrung – bestätigt durch eine kürzlich in Nature Climate Change veröffentlichten Studie – markiert einen wichtigen Meilenstein im Prozess des Klimawandels. Und das sind keine guten Nachrichten.
Tropische Wälder spielen eine wichtige Rolle, um das Klima der Erde im Gleichgewicht zu halten. Sie absorbieren 25 bis 30 % der vom Menschen emittierten Treibhausgase und dienen als Bremse für die globale Erwärmung. Leider nimmt die Kohlenstoffabsorptionskapazität des Amazonas – der allein die Hälfte der weltweiten Tropenwälder ausmacht – jetzt ab. Das liegt zum Teil an der massiven Abholzung, die in den letzten Jahrzehnten stattgefunden hat. Vor allem aber liegt es an einem Degradationsprozess, der laut der Studie dreimal so viel zum Verlust der oberirdischen Biomasse des Amazonas beigetragen hat (73 % sind auf Degradation und 27 % auf Abholzung zurückzuführen).
Was sind also die Faktoren, die den Amazonas in Richtung dieses Kipppunktes oder sogar darüber hinaus treiben – und was bedeutet das für unseren Planeten? Charlotte Grossiord gibt uns einige Antworten.
Diese Verschiebung der Rolle des Amazonas könnte grosse Auswirkungen auf den Klimawandel haben, aber wir haben in der Presse nicht viel darüber gehört. Ist es wirklich so wichtig?
Charlotte Grossiord. ©EPFL/A.Herzog
Ja, es ist ein kritisches Thema. In den letzten fünf bis zehn Jahren haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine deutliche Abnahme der Kohlenstoffmenge festgestellt, die von tropischen Wäldern wie dem Amazonas absorbiert wird. Und wenn diese Wälder nicht mehr in der Lage sind, so viel Kohlenstoff aus der Atmosphäre zu entfernen wie früher, wird das den Prozess des Klimawandels beschleunigen.
Wenn eine Kette von Mechanismen ausgelöst wird, die sich auf das Klima auswirken könnten, nennt man das manchmal einen Kipppunkt oder, wissenschaftlicher ausgedrückt, eine positive Rückkopplungsschleife. Ist es das, was wir hier sehen?
Ja, das Verschwinden der Wälder könnte man als positive Rückkopplungsschleife betrachten, zusammen mit der Gletscherschmelze zum Beispiel. Wenn immer mehr Treibhausgase in die Atmosphäre emittiert werden, während die Wälder immer weniger absorbieren können, wird sich der Prozess der globalen Erwärmung beschleunigen, die Wälder werden noch weniger Treibhausgase absorbieren und so weiter. Wir befinden uns in einem grossen Teufelskreis. Speziell für den Amazonas können wir nicht wirklich sagen, ob der Kipppunkt jetzt passiert, bereits überschritten ist oder kurz bevorsteht. Aber wir können sagen, dass es einen beschleunigenden Effekt auf den Klimawandel haben wird. Das bedeutet nicht, dass es zu spät ist, etwas dagegen zu tun – im Gegenteil. Wir müssen jetzt handeln, um diese Ökosysteme zu schützen, solange wir noch können.
Besonders wenn man bedenkt, dass Wälder eine wichtige Rolle für die Gesundheit unseres gesamten Planeten spielen, nicht nur für das Klimasystem.
Tropenwälder machen nur 10 % der Erdoberfläche aus, beherbergen aber etwa 50 % aller bekannten Tierarten, darunter 90 % der Primatenarten. Sie sind also unverzichtbar, wenn es um die Artenvielfalt geht. Ganz zu schweigen von all den anderen Leistungen, die sie erbringen, z. B. für den Wasserkreislauf. Wälder schaffen ihre eigenen Mikroklimata, in denen 80 % der Niederschläge fallen und das Wasser durch Transpiration wieder in die Atmosphäre zurückgeführt wird. Wälder sind auch entscheidend für die Erhaltung der Bodenqualität. Die Liste der Vorteile ist lang – und sie alle drohen zu verschwinden, wenn die weit verbreitete Abholzung weitergeht.
Wie funktionieren Wälder als Kohlenstoffsenken?
Die Bäume eines Waldes entziehen der Luft Kohlenstoff in Form von CO2 durch Photosynthese. CO2 ist wie Nahrung für Pflanzen, die es in Zucker umwandeln und zum Wachsen verwenden. Die Bäume geben einen Teil dieses Kohlenstoffs durch die Atmung wieder an die Luft ab, aber der grösste Teil ist in ihrem Inneren – in ihren Blättern, Stämmen, Ästen und Wurzeln – und im Boden gespeichert. Wenn Bäume gefällt werden, vor allem alte Bäume, die in der Regel den grössten Teil eines Waldes ausmachen, wird der gesamte Kohlenstoff, der sich im Laufe der Jahre oder sogar Jahrhunderte angesammelt hat, wieder an die Luft abgegeben. Das passiert auch, wenn Bäume infolge von Bränden und Dürren absterben, die immer häufiger auftreten. Es ist also eine Kombination von Faktoren, von denen die meisten auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen sind, die uns an den Punkt bringen, an dem Wälder mehr Treibhausgase ausstossen als sie aufnehmen.
Ist es möglich, die verlorene Absorptionskapazität in Bezug auf den globalen Kohlenstoffkreislauf zu quantifizieren?
Das ist schwierig, weil sich der Kapazitätsverlust von einer Jahreszeit zur nächsten ändert. In Dürreperioden wird zum Beispiel viel mehr Kohlenstoff freigesetzt als absorbiert. Im Moment nehmen der Amazonas und alle anderen tropischen Wälder zusammen noch mehr Kohlenstoff auf, als sie abgeben. Aber sobald sich das ändert, werden die Auswirkungen auf das Klima enorm sein.
Wir hören viel über Abholzung, aber die Studie zeigt, dass Degradation, ein langsamerer Prozess, noch zerstörerischer ist. Was ist Degradation?
Wälder werden ständig einer natürlichen Regeneration unterzogen, wobei einige Pflanzen absterben. Aber hier geht es um etwas anderes. Die Degradation resultiert hauptsächlich aus den extremeren Wetterereignissen, die wir in den letzten Jahren erlebt haben – längere Dürreperioden, höhere Temperaturen und immer häufigere und zerstörerische Stürme und Brände. Diese Ereignisse führen zu einer höheren Pflanzensterblichkeit und folglich zu einer stärkeren Zersetzung der Pflanzen, wodurch eine grössere Menge an gebundenem Kohlenstoff in die Atmosphäre freigesetzt wird. Darüber hinaus schaffen heisse, trockene Wetterbedingungen einen fruchtbaren Boden für grossflächige Waldbrände. Massive Abholzung hilft natürlich auch nicht weiter. Sie wird nicht nur in industriellem Massstab durchgeführt, wobei ganze Waldabschnitte zerstört werden, sondern die Abholzer vernichten die Wälder auch in einem schleichenden Prozess, der schwerer zu erkennen, aber sehr weit verbreitet ist. All das vermindert die langfristige Fähigkeit der Wälder, als Kohlenstoffsenke zu dienen.
Könnte Wiederaufforstung eine gute Lösung sein?
Ein alter Wald wird immer effektiver bei der Aufnahme von Kohlenstoff sein als ein junger, da alte Wälder komplexer sind, mehrere Vegetationsebenen vom Boden bis zum Kronendach haben und mehr Bodennährstoffe besitzen. Ich bin also nicht ganz überzeugt von der Idee, den Planeten durch das Pflanzen neuer Bäume zu retten. Die meisten aufgeforsteten Flächen bestehen aus Monokulturen, in denen eine einzige Art gepflanzt und trotzdem geerntet wird, z. B. zur Papierherstellung. Es wäre hilfreicher und effektiver, die bestehenden Wälder zu erhalten, anstatt künstlich neue zu pflanzen, was die Züchtenden manchmal mit invasiven Arten tun, die nicht gut für die jeweilige Umgebung geeignet sind. Ausserdem werden neue Bäume oft in geraden Linien gepflanzt, was der natürlichen Komplexität der vielen chemischen und biologischen Prozesse, die ein Waldökosystem ausmachen, nicht Rechnung trägt. Künstlich gepflanzte Wälder haben nicht das gleiche Potenzial für eine natürliche Regeneration, die zwar mehr Zeit in Anspruch nimmt, aber viel effektiver ist.
Wie sieht es in der Schweiz aus? Stehen wir auch vor einem möglichen Kipppunkt?
Ja, definitiv. Wir sehen hier jeden Sommer höhere Baumsterblichkeitsraten als Folge der immer häufigeren extremen Wetterereignisse. Es stimmt auch, dass die Waldfläche zugenommen hat und die natürliche Verjüngung voranschreitet – das ist eine gute Nachricht. Aber diese Vorteile könnten zunichte gemacht werden, wenn die allgemeine Baumsterblichkeit weiter ansteigt. Dies ist ein umfassenderes Problem, das Mitteleuropa als Ganzes betrifft. Die Dürre und die Hitzewelle im Sommer 2018 haben zum Beispiel viel Schaden angerichtet. Viele Bäume trugen im folgenden Frühjahr einfach keine Blätter mehr.