In den hohen nördlichen Breiten überwiegen in bezug auf das Klima die physikalischen Effekte gegenüber den chemischen. In den Tropen ist dies umgekehrt. Martin Claussen vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung erklärt diesen Effekt so: "Die flache Tundravegetation ist im arktischen Frühling und Frühsommer von Schnee bedeckt und damit erheblich heller als die Wälder der Taiga. Die dunkleren Waldoberflächen absorbieren mehr Sonnenstrahlung. Dies hat eine Erwärmung der Luft zur Folge, die bei einer Ausdehnung der Wälder nach Norden stärker ins Gewicht fallen würde als die Fähigkeit der Wälder, der Atmosphäre das Treibhausgas CO2 zu entziehen. Eine künstliche Bewaldung in den hohen nördlichen Breiten könnte also zu einer Klimaerwärmung beitragen."

Generell trägt die Biosphäre mit ihrer Fähigkeit, CO2 zu speichern, zur Stabilisierung des Klimas bei. Derzeit werden jährlich schätzungsweise zwei Milliarden Tonnen Kohlenstoff zusätzlich in Wäldern und Böden gespeichert. Dies ist im wesentlichen auf die "Düngung" der Wälder durch den Anstieg von Kohlendioxid und Stickstoff in der Atmosphäre sowie die globale Erwärmung zurückzuführen. Auch bodenschonender Ackerbau und Aufforstung wirken sich positiv auf die CO2-Speicherbilanz der Biosphäre aus und dieses Potenzial sollte weiter ausgeschöpft werden. Die Speicherkapazität der Wälder ist jedoch begrenzt. Dies zeigen Berechnungen mit mehreren Vegetationsmodellen, die Wolfgang Cramer vom PIK zusammen mit internationalen Kollegen durchführte und in der Geophysical Research Letters vom Dezember 2000 veröffentlichen wird. Den Berechnungen zufolge kann bereits in wenigen Jahrzehnten kein zusätzliches CO2 mehr von der Vegetation gespeichert werde. Zudem können sich Wälder durch Waldbrände oder Trockenstress schnell von einer CO2-Senke in eine CO2-Quelle verwandeln. Dies hängt mit der Eigenschaft der Pflanzen zusammen, beim Zerfall oder bei der Verbrennung CO2 an die Atmosphäre zurückzugeben.

Die Arbeiten von Claussen und Cramer zeigen, dass die wissenschaftlichen Untersuchungen zur Funktionsweise der unterschiedlichen Ökosysteme im Klimasystem noch lange nicht abgeschlossen sind. Es ist bisher nicht möglich, die natürliche Kohlenstoffbindung einzelner Staaten zu berechnen, wie es im Kyoto-Protokoll zum Klimaschutz von 1997 vorgesehen ist. Sollte in der bevorstehenden 6. Vertragsstaatenkonferenz in Den Haag die Anrechnung von biologischen Senken nicht verhindert werden können, obwohl sie aus wissenschaftlicher Sicht unsinnig und klimapolitisch ein Risiko ist, sind nach Meinung von Wolfgang Cramer extrem strenge Regeln bei der Anrechnung von Senken nötig. "Mit diesen Regeln muss vermieden werden, dass Primärwälder abgeholzt werden, nur um dann als Plantagen wieder aufgeforstet zu werden."

Der einzig vernünftige Klimaschutz hinsichtlich der Biosphäre besteht nach Ansicht der PIK-Wissenschaftler darin, Wälder erst gar nicht abzuholzen. Der Raubbau an tropischen und sibirischen Wäldern durch den Menschen ist zur Zeit für schätzungsweise 20 Prozent der klimaerwärmenden Emissionen verantwortlich. Die Arbeiten von Wolfgang Cramer und seinen Kollegen zeigen auch, warum man bei der Rodung und anschließenden Aufforstung keine anrechenbare Leistung für den Klimaschutz erzielt: Nicht nur die oberirdischen Pflanzenteile würden Kohlenstoff speichern, sondern auch die Wurzeln in den Böden. Über die langsame Zersetzung der Wurzelmasse werde auch bei einer Neuanpflanzung immer noch CO2 freigesetzt. Durch jeden gerodeten Wald gehe ein Teil eines hochleistungsfähigen Kohlenstoffspeichers verloren.

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