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Im Wald verschwindet viel CO2

(c) Clemens Fabry
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Die Nutzung unserer Wälder hat sich in der Geschichte stark verändert. Und das hat einen viel größeren Einfluss auf die Bindung von Kohlendioxid, als bislang angenommen wurde.

Jahrhundertelang holten die Menschen in unseren – fachsprachlich den temperaten – Breiten nicht nur Bauholz aus den Wäldern, sondern auch Laub als Einstreu für Ställe, grünes Busch- und Blattwerk als Futter für das liebe Vieh, heruntergefallene Zweige und Äste zum Heizen. Hinweise auf diese intensive Form der Waldnutzung gibt es rund um den Globus, in manchen Regionen passiert sie bis heute: so in China, wo Nutztiere zum Weiden in den Wald getrieben werden (Waldweide), oder in den USA, wo jüngst wieder gern Laub für Beete verkauft wird – anstelle von Torf. Für Österreich ist sie gut dokumentiert: 150Jahre Aufzeichnungen berichten von allen Arten der Landnutzung, angefangen von Graswirtschaft und Ackerbau über die Entwicklung von Dörfern und Städten bis hin zum Wald.

Daten, die ein Fundus für Karlheinz Erb von der Alpen-Adria-Universität Klagenfurt (ein Multi-Center-Campus, Erb sitzt in Wien am Institut für Soziale Ökologie der AAU) sind. Der studierte Biologe mit unverkennbar (süd-)tirolerischem Zungenschlag konnte 2010 einen der begehrten ERC Starting Grants für ein Fünfjahresprojekt einwerben, das sich mit den Auswirkungen intensiver Landnutzung beschäftigt. Im Zuge dessen interessierte sich Erb auch für klimarelevante Eigenschaften des Waldes.


Lücke in der Bilanz. Die Frage ist von einigem Interesse: Über den Einfluss des Menschen auf den Kohlenstoffkreislauf ist zwar viel bekannt, z.B. wie viel aus Zementherstellung, Verkehr oder Hausbrand in die Atmosphäre kommt oder wie viel durch Landwirtschaft und Rodungen freigesetzt wird. Weltweit werden dazu unzählige Daten erhoben, die jene Modelle speisen, die den gesamten Kreislauf möglichst vollständig abbilden sollen.

Doch in der Bilanz klafft eine gewaltige Lücke: Jedes Jahr verschwinden um die 2,5 Mrd. Tonnen Kohlenstoff (9,2 Mrd. Tonnen CO2), die zwar ausgestoßen wurden, aber dann schlicht nicht mehr auffindbar sind. Das ist viel: derzeit rund ein Viertel der gesamten Emissionen aus fossilen Brennstoffen. Diese Zahl ist zu groß, um sie einfach zu ignorieren. Die damals ratlose Wissenschaft führte in den 1990er-Jahren einen eigenen Begriff für die Bilanzlücke ein: the Missing Sink – die fehlende (Kohlenstoff-)Senke. Bis heute gibt es lediglich Ansätze von Erklärungen, warum und wohin dieses Treibhausgas verschwindet. „Eine der gängigsten Thesen ist eine Art Feedback zwischen Vegetation und Atmosphäre“, so Erb, „das uns dabei hilft, dass nicht alle unsere Emissionen in der Atmosphäre ankommen. Wir nennen es den CO2-Düngeeffekt.“ Gezielt eingesetzt wird er in Glashäusern. Ob Karotte oder Paradeiser: Pflanzen, die von oben CO2-begast und von unten mit Dünger überfüttert werden, wachsen schneller und ertragreicher als ihre Freiluftschwestern.

Seit Beginn der Industrialisierung steigt der Kohlenstoffgehalt der Atmosphäre stetig. Die Annahme, er könnte die Wälder derart ins Kraut schießen lassen, wie es in Österreich seit Jahrzehnten zu beobachten ist – nämlich weit über die Einschlagraten hinaus –, klingt plausibel. Erb bestreitet nicht, dass es diesen Effekt geben mag. Seine Studie (Nature Climate Change, 25.9.),zeigt jedoch, dass er deutlich geringer ist als bisher angenommen.

Um den Klimaeffekt der alpenrepublikanischen Wälder zu berechnen, speiste der Sozialökologe die vorhandenen Daten in ein von dem US-Ökologen Richard Houghton entwickeltes Modell, das weltweit als Standardmodell zur Berechnung der landnutzungsbezogenen Kohlenstoffflüsse verwendet wird. Mit überraschendem Ergebnis: „Es reproduziert das, was wir in Österreich sehen, ganz und gar nicht“, fand Erb. Denn dem Modell nach müssten Österreichs Wälder starke Kohlenstoffquellen sein. „Aber unsere Daten zeigen, dass der Wald eine Senke ist, dass also die Vegetation der Atmosphäre Kohlenstoff entzieht.“

Houghton war „not amused“. Es folgten intensive – „durchaus harte, aber immer korrekte“, so Erb – Diskussionen, die letztlich in einer Gemeinschaftspublikation mündeten. „Diese Zusammenarbeit von Klimamodellierern – von Houghton mit seinem Modell und uns, den datenseitig arbeitenden Landnutzungsmodellierern – hat dazu geführt, dass wir über den Tellerrand Österreichs hinaus die globale Dimension des Phänomens erkannt haben“, ist Erb stolz darüber, einen Puzzlestein zur Lösung des Rätsels um das Phänomen Missing Sink beigetragen zu haben.


Große lokale Effekte. „Zwischen 30 und 40 Prozent der Kohlenstoffsenke Wald– jedenfalls in temperaten Zonen– sind mit höchster Wahrscheinlichkeit nicht durch den CO2-Düngeeffekt, sondern durch die Veränderung der Waldnutzung erklärbar.“ Da Nutztiere heute kein Waldwerk mehr zu kauen bekommen, sondern Gras und Getreide, da die glücklichen unter ihnen auf Stroh stehen statt auf Blättern und da die Menschen mit anderem heizen als handgeklaubten Zweigen bleibt dem Wald ein Gutteil seiner Biomasse erhalten. Und diese düngt – Erbs Berechnungen zufolge übrigens schon Jahrzehnte vor dem Klimawandel. Der Effekt kann lokal so groß sein, dass er die Kohlenstoffbilanz der Region umdreht. Das heißt aber auch: Der CO2-Düngeeffekt und damit die Haupterklärung für das Kohlenstoff-Verschwinden wurde jahrelang überschätzt.

Doch bevor wir uns zu sehr freuen, dass der offenbar gesundheitsstrotzende österreichische Tann die Emissionen wieder wettmacht, ist eine Ergänzung nötig: Möglich wurde die Öko-Biomasse-Eigendüngung erst durch die moderne Landwirtschaft – die auf fossilen Rohstoffen basiert. „Wir ernähren unsere Nutztiere heute durch Ackerland, und das geht nur, weil wir im großen Stil Mineraldünger, Pestizide und andere energieaufwendig produzierte Produkte einsetzen“, so Erb. Die bessere Senkenfunktion des Waldes ist eine mit fossiler Energie erkaufte.

Ergeben die zwei Effekte zusammen vielleicht dennoch eine Nullbilanz? „Das ist nicht trivial errechenbar“, so Erb. „Das sind Feedbacks höherer Ordnung.“ Mit viel genaueren Modellen und viel mehr Daten wäre es machbar.

Landnutzung im Fokus

Karlheinz Erb bekam 2010 einen ERC Starting Grant für das fünfjährige Projekt Luise („An integrated socioecological approach to land-use intensity: Analyzing and mapping biophysical stocks/flows and their socioeconomic drivers“). Zudem ist er an dem umfangreichen EU-Projekt Volante beteiligt, in dem „Visionen für nachhaltige Landnutzungsänderungen in Europa“ erarbeitet werden.

CO2-Emission

Im Jahr 2012 wurden global 9,16 Mrd. Tonnen Kohlenstoff (33,9 Mrd. Tonnen CO2) durch die Verbrennung fossiler Energieträger emittiert. Änderungen der Landnutzung führten zur Freisetzung von 0,9 Gigatonnen Kohlenstoff.

("Die Presse", Print-Ausgabe, 19.01.2014)