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Klimaökologie: Wiedervernässte Moore sind Kohlenstoffschleudern

Die Moore der nördlichen Breiten gelten als große Kohlendioxidspeicher, da ihr dauernasser Zustand verhindert, dass organisches Material effektiv abgebaut wird. Werden sie für den Torfabbau entwässert oder fallen sie durch Dürreperioden trocken, beginnen Mikroben allerdings mit ihrer Zersetzungsarbeit, und aus den Senken werden Quellen für das Treibhausgas. Die Wiedervernässung dieser Ökosysteme galt daher bislang als effektive Klimaschutzmaßnahme – doch womöglich zu Unrecht, wie nun eine Studie von Nathalie Fenner und Chris Freeman von der Bangor University zeigt: Sobald trockene Moore wieder feucht sind, steigt aus ihnen erst recht CO2 sowie verstärkt Methan auf.

Zudem verliere das Ökosystem auch mehr Kohlenstoff, der sich im Wasser gelöst hat und mit diesem abtransportiert wird, so die Forscher, die dieser bislang unterschätzten Reaktion der Moore mit Hilfe von Freilandmessungen und Laborexperimenten auf die Spur kamen. Sobald die organischen Reste dieser Feuchtgebiete trockenfallen, erhöht sich die mikrobielle Aktivität und der Zerfall des Materials beschleunigt sich – unter anderem ausgelöst durch das Enzym Phenoloxidase, das unter feuchten Bedingungen nur gehemmt arbeitet. Dadurch reduziert sich der Phenolgehalt im Torf, der zuvor die Arbeit vieler Bakterienarten beeinträchtigt hat.

Die verbesserten Lebensbedingungen treiben wiederum das Bakterienwachstum an: Es kommt zu einer biogeochemischen Kettenreaktion, die letztlich große Mengen Kohlendioxid mobilisiert. Doch dieser Prozess stoppt nicht, wenn Moore wieder vernässt werden – etwa wenn sie nach Dürrezeiten Regenwasser aufsaugen oder die Drainage endet. Im Gegenteil: Der Trockenheitsstress endet, im Wasser liegen mehr gelöste Nährstoffe vor, und außerdem steigt der pH-Wert an, was nun den anaeroben Abbau des Pflanzenmaterials begünstigt, so dass neben CO2 große Mengen an Methan in die Atmosphäre gelangen.

Diese Quellenwirkung könne über Monate bis Jahre andauern, bis sich im nassen Moor wieder ausreichend Phenole angesammelt haben, die die Zersetzungsaktivität der Mikroben unterbinden, schätzen die Geowissenschaftler. Als Folge der Erderwärmung stellen sich dadurch womöglich bislang unterschätzte Rückkopplungseffekte ein, wenn häufigere lange Trockenperioden Feuchtgebiete entwässern, die anschließend durch Regen wieder nass werden und dabei Treibhausgase freisetzen, die letztlich wieder den Klimawandel antreiben. Insgesamt bestätigt die Studie jedoch auch die wichtige Rolle der Moore als Kohlenstoffspeicher, die vor Drainage geschützt werden müssen. (dl)

47. KW 2011

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 47. KW 2011

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