Tropische Regenwälder speichern immer weniger Kohlenstoff

Bäume nehmen durch Photosynthese Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre auf, verwenden den darin enthaltenen Kohlenstoff zum Wachstum und speichern diesen in Stamm, Ästen und Blättern. Solange ein Wald mehr CO2 bindet, als er wieder abgibt, gilt er als Kohlenstoffsenke – ein natürliches Reservoir, das Kohlenstoff aufnimmt und speichert. Funktionierende Kohlenstoffsenken wie Ozeane, Moore oder eben Wälder haben deshalb eine große Bedeutung für das globale Klima.

CO2-Speicherfähigkeit nimmt ab

Schätzungen zufolge sind rund 250 Milliarden Tonnen Kohlenstoff in den Bäumen des tropischen Regenwaldes gespeichert. Dies entspricht rund der Hälfte des weltweit in Biomasse gespeicherten Kohlenstoffs. Doch die Fähigkeit, Kohlenstoff zu speichern, scheint sich in den Wäldern Südamerikas und Afrikas abzuschwächen – die Senken scheinen weniger stabil zu sein als gedacht. Dies haben Wannes Hubau von der britischen University of Leeds und Kollegen von mehr als 100 Forschungseinrichtungen weltweit in einer Langzeitstudie festgestellt, die jetzt im Fachmagazin Nature erschienen ist.

Langzeituntersuchung seit 1968

Für ihre Studie untersuchten und vermaßen die Wissenschaftler seit 1968 Bestand, Wachstum und Sterblichkeit von Bäumen in 244 intakten Regenwaldgebieten in elf afrikanischen Ländern sowie in 321 intakten Waldgebieten am Amazonas. Alle Bäume in diesen Gebieten mit mehr als zehn Zentimetern Stammumfang wurden dokumentiert. Aus deren Wachstum und Größe errechneten die Forscher mithilfe eines Modells, wie viel CO2 die Bäume seit der jeweils letzten Messung aufgenommen hatten.

CO2-Aufnahme verringert sich

Die Ergebnisse der Erhebungen: Im Jahr 1990 nahmen die tropischen Regenwälder in Südamerika und Afrika rund 46 Milliarden Tonnen CO2 aus der Luft auf – dies entspricht rund 17 Prozent der damaligen von Menschen ausgestoßenen Treibhausgase. 20 Jahre später lag die CO2-Aufnahme dieser Wälder der Studie zufolge bei nur noch 25 Milliarden Tonnen – was nur noch sechs Prozent der damaligen CO2-Emissionen entspricht.

Hitze und Trockenheit machen Wäldern zu schaffen

Als Hauptursache für die verringerte CO2-Aufnahmekapazität der Regenwälder sehen die Wissenschaftler um Wannes Hubau vor allem Schädigungen und den Verlust von Bäumen durch Dürren und Hitze. Der "Düngeeffekt" durch zusätzliches CO2 in der Atmosphäre werde durch negative Effekte wie steigende Temperaturen und Trockenheit zunichte gemacht. So habe sich die Aufnahme von Kohlendioxid durch Tropenwaldgebiete zwischen 1990 bis in die 2010er Jahre um rund ein Drittel verringert und die Wälder dadurch einen Teil ihrer Pufferwirkung verloren. Zusätzlich problematisch seien in den letzten Jahren verstärkt Rodungen und Waldbrände, die die Fläche der intakten Waldgebiete dezimierten.

"Die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Veränderung in diesen Wäldern deutet darauf hin, dass die Auswirkungen des Klimawandels in den Tropen schwerwiegender sind als erwartet." Bonaventure Sonké, Universität Yaounde, Kamerun

Unterschiede zwischen den Kontinenten

Beim Vergleich der Entwicklungen im Amazonasgebiet und in Afrika wurde der Einfluss des Klimawandels auf die Regenwälder besonders deutlich. Während im Amazonasgebiet bereits ab 1990 die CO2-Aufnahme zurückging, zeigt sich diese Entwicklung in den afrikanischen Regenwaldgebieten erst 2005. Die Forscher führen dies zum einen auf die unterschiedlichen Baumarten zurück. So wüchsen die Bäume im Amazonasgebiet schneller, würden Kohlenstoff allerdings kürzer speichern als jene in Afrika. Zudem stürben in Afrika weniger Bäume, da die afrikanischen Wälder im Schnitt höher liegen und daher weniger stark der Hitze ausgesetzt sind. Auch Dürren kämen in diesen Waldgebieten weniger häufig vor als im Amazonasgebiet.

"Indem wir die Daten aus Afrika und vom Amazonas kombinieren, beginnen wir zu verstehen, warum sich diese Wälder verändern und dass CO2-Konzentrationen, Temperatur, Trockenheit und die Walddynamik dafür eine Schlüsselrolle spielen." Wannes Hubau, University of Leeds, Großbritannien

Das Ende der Pufferwirkung?

Wie aber geht es weiter, wenn sich der Trend zur verringerten Senkenfunktion der Regenwälder fortsetzt? Mithilfe eines Modells haben die Wissenschaftler um Wannes Hubau hochgerechnet, dass die CO2-Aufnahme der afrikanischen Regenwälder bis 2040 weiter abnehmen wird. Dann würden nur noch 14 Prozent der Werte von 2010 bis 2015 absorbiert werden. Im Amazonas-Gebiet könnte die CO2-Absorptionsrate bis 2035 sogar auf Null sinken, prognostizieren die Wissenschaftler. Damit würde der südamerikanische Regenwald seine Pufferwirkung für das Klimasystem komplett verlieren.