Studie zeigt: Bäume binden in einer heißeren, trockeneren Welt weniger Kohlenstoff

Hohe Temperaturen und Wassermangel können die Bäume weltweit belasten, sodass sie Kohlendioxid in die Atmosphäre abgeben, anstatt es aufzunehmen.

Laut einer in den „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) veröffentlichten Studie erstickt die hohe Kohlendioxidkonzentration in der Erdatmosphäre die Bäume in warmen Regionen, was dazu führt, dass sie ihre normale Funktionsweise umkehren.

„Wir haben festgestellt, dass Bäume in wärmeren, trockeneren Klimazonen im Grunde genommen husten, anstatt zu atmen“, sagte Max Lloyd, Assistenzprofessor für Geowissenschaften an der Penn State University in den Vereinigten Staaten und Hauptautor der Studie. „Sie geben weitaus mehr CO₂ zurück in die Atmosphäre ab als Bäume in kühleren, feuchteren Umgebungen.“

Während der Photosynthese nutzen Bäume Sonnenlicht, Wasser und Kohlendioxid aus der Atmosphäre, um ihre Energieträger zu bilden. Wenn sie jedoch durch hohe Temperaturen oder eine begrenzte Wasserversorgung gestresst sind, geben sie das Kohlendioxid in einem als Photorespiration bezeichneten Prozess wieder an die Atmosphäre ab.

Siehe auch: Experten setzen auf Oliven in einer heißeren, trockeneren Welt

Die Forscher analysierten einen globalen Datensatz von Baumgewebeproben, um die Menge an Kohlendioxid zu ermitteln, die Bäume bei der Photorespiration freisetzen.

Sie fanden heraus, dass die Photorespiration in wärmeren Klimazonen um bis zu 100 Prozent beschleunigt werden kann, insbesondere bei Wasserknappheit. In subtropischen Klimazonen, darunter weite Teile der Mittelmeerländer, treten Bäume in die Photorespiration ein, wenn die durchschnittlichen Tagestemperaturen etwa 20 °C überschreiten.

Diese Erkenntnis könnte bedeuten, dass Bäume in wärmeren Klimazonen nicht mehr als Kohlenstoffsenken fungieren können, um die Kohlenstoffemissionen der Menschheit auszugleichen.

Durch die Speicherung und Freisetzung von Kohlenstoff spielen Bäume eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung des „Kohlenstoffkreislaufs“, der ständigen Bewegung von Kohlenstoff aus Land und Wasser durch die Atmosphäre und lebende Organismen – ein Prozess, der für alle Lebensformen auf dem Planeten von grundlegender Bedeutung ist.

Menschliche Aktivitäten, wie die Veränderung der Landnutzung und vom Menschen verursachte Kohlenstoffemissionen durch die Verbrennung von Kohle und Gas, können den Kohlenstoffkreislauf der Erde stören.

Das US-Energieministerium hat berechnet, dass die Bäume und anderen Pflanzen der Welt etwa 25 Prozent des durch menschliche Aktivitäten in die Atmosphäre abgegebenen Kohlendioxids absorbieren können. Wissenschaftler gehen jedoch davon aus, dass die Fähigkeit der Bäume, CO2 zu binden, abnehmen wird, wenn sich der Planet weiter erwärmt.

„Wenn wir über die Zukunft des Klimas nachdenken, gehen wir davon aus, dass der CO2-Gehalt steigen wird, was theoretisch gut für Pflanzen ist, da dies die Moleküle sind, die sie einatmen“, sagte Lloyd. „Wir haben jedoch gezeigt, dass es einen Kompromiss geben wird, den einige gängige Modelle nicht berücksichtigen. Die Welt wird wärmer werden, was bedeutet, dass Pflanzen weniger in der Lage sein werden, dieses CO₂ zu binden.“

Unterdessen hat der Wissenschaftler, der die Welt dazu aufgerufen hatte, eine Billion Bäume zu pflanzen, um vom Menschen verursachte Kohlenstoffemissionen zu binden, seine Empfehlung zurückgenommen und argumentiert, dass Massenbepflanzungen nicht die Lösung seien, als die sie angepriesen wurden.

In einer Studie aus dem Jahr 2019 schlug Thomas Crowther, Professor für Ökologie an der ETH Zürich in der Schweiz, vor, dass 1,2 Billionen Bäume auf der Erde gepflanzt werden könnten, um bis zu zwei Drittel der vom Menschen verursachten Kohlenstoffemissionen zu absorbieren.

Obwohl seine Studie von anderen Wissenschaftlern kritisiert wurde, die argumentierten, dass sie die für die Wiederaufforstung verfügbare Fläche überschätzt habe, löste sie doch einen Wettlauf unter den Staats- und Regierungschefs sowie Organisationen aus, Bäume zu pflanzen, wobei sie ihre Verpflichtung zur Emissionsreduzierung weitgehend außer Acht ließen.

Auf dem COP28-Klimagipfel im Dezember forderte Crowther die Länder der Welt auf, das „Greenwashing“ zu beenden – die Praxis, irreführende oder falsche Behauptungen über die ökologischen Vorteile eines Produkts oder einer Dienstleistung aufzustellen, die seine eigene Studie gefördert hatte.

„Greenwashing zu bekämpfen bedeutet nicht, nicht mehr in die Natur zu investieren“, sagte er. „Es bedeutet, es richtig zu machen. Es bedeutet, Wohlstand an die indigene Bevölkerung, die Bauern und die Gemeinschaften zu verteilen, die mit der biologischen Vielfalt leben.“

In einem kürzlich erschienenen Artikel schrieb Crowther, dass der Erhalt bestehender Wälder einen bedeutenderen Einfluss auf die Reduzierung von CO₂-Emissionen haben kann als das Pflanzen neuer Bäume, die als Kohlenstoffsenken dienen sollen.