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News: Speichern nur mit Nährstoffen

Können die Wälder der Erde die steigenden Konzentrationen des Treibhausgases Kohlendioxid kompensieren? Eine häufig gestellte Frage. Die Antwort könnte lauten: Ja, wenn sie genügend Nährstoffe zur Verfügung haben. Denn bei mageren Böden werden diese zum begrenzenden Faktor für die Wachstumsrate.
Die Kohlendioxidkonzentrationen der Luft steigen, daran zweifelt wohl niemand mehr. Uneinigkeit herrscht jedoch über die Folgen – werden in Nordeuropa Palmen wachsen? Die Eiskappen an den Polen schmelzen? Küstengebiete und Inseln weltweit im Meer versinken? Oder gibt es doch Mechanismen, welche die globale Erwärmung aufhalten?

Große Hoffnung setzen Forscher in die Vegetation, da das erhöhte CO2-Angebot das Wachstum pflanzlicher Organismen, vom Plankton bis zum Mammutbaum, nachweislich ankurbelt. In welchem Ausmaß die Pflanzenwelt jedoch den ansteigenden Kohlendioxidgehalten entgegen wirken kann, ist noch strittig.

Wissenschaftler um Ram Oren von der Duke University untersuchten, wieviel Kohlenstoff Nadelwälder unter erhöhten CO2-Gehalten tatsächlich speichern können. Dafür begasten sie die Waldstücke in North Carolina mit zusätzlichem Kohlendioxid, sodass die Luft letztendlich 0,06 Prozent des Treibhausgases enthielt – ein Wert, der für das Jahr 2050 erwartet wird. Um einschätzen zu können, welche Rolle die Nährstoffversorgung dabei spielt, wählten sie zum einen eine relativ fruchtbare Stelle im Duke Forest, die zu zum Forest Atmosphere Carbon Transfer and Storage-Projekt (FACTS-I) gehört. Zum anderen suchten sie sich Untersuchungsflächen auf unfruchtbarem Sandboden.

In den ersten drei Jahren stieg das Wachstum auf den begasten fruchtbaren Flächen im Vergleich zu unbegasten Kontrollparzellen um 34 Prozent. In den nächsten vier Jahren ging die Wachstumsrate jedoch drastisch zurück: Nur noch sechs Prozent mehr verzeichneten die Wissenschaftler. An den mageren Standorten hingegen wirkte sich das vermehrte CO2-Angebot in den ersten zwei Jahren praktisch überhaupt nicht aus.

Also versorgten die Forscher die Bäume mit zusätzlichem Stickstoff. Und siehe da – plötzlich schnellten die Wachstumsraten geradezu in die Höhe: Auf den begasten Flächen verdoppelten sie sich im Vergleich zu den nicht begasten, aber ebenfalls gedüngten Parzellen. Düngung und CO2-Begasung kombiniert steigerten das Wachstum gar um 47 Prozent. Noch deutlicher zeigte sich der Effekt auf den unfruchtbaren Flächen. Hier stieg die Wachstumsrate nach der Stickstoffgabe um 21 Prozent an, und bei zusätzlicher CO2-Versorgung erreichte sie sogar 74 Prozent – mehr als das Dreifache der Summe aus den Einzelreaktionen. Feuchte Jahre verstärkten den Effekt noch.

Welche Mengen an Kohlendioxid Bäume speichern können, hängt demnach stark vom Nährstoffangebot und wohl auch von der Wasserversorgung ab. Viele Wälder in den gemäßigten Breiten stehen jedoch auf nährstoffarmen Böden, während die fruchtbaren Standorte häufig landwirtschaftlich genutzt werden. Das offenbar sogar synergistische Zusammenwirken von Nährstoffen, Feuchtigkeit und Kohlenstoffaufnahme erschwert es weiter, nun den tatsächlichen Anteil von Wäldern als Kohlenstoffspeicher zu bestimmen. Und wieder einmal gibt es einige Faktoren mehr, die Forscher in ihren Klimasimulationen berücksichtigen müssen.

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  • Quellen
Nature 411: 469–472 (2001)

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