Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie gehen davon aus, dass die Kohlenstoffsenke aufgrund von Landnutzungsänderungen schrumpft

May 20, 2023

Kohlenstoffsenken auf der Landoberfläche können den Treibhauseffekt abmildern. Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und anderer Forschungseinrichtungen haben verschiedene Datenquellen zusammengeführt und festgestellt, dass der Großteil der gesamten europäischen Kohlenstoffspeicherung durch oberirdische Biomasse in Osteuropa erfolgt. Allerdings ist diese Kohlenstoffsenke zurückgegangen, was vor allem auf Veränderungen in der Landnutzung zurückzuführen ist. Das berichten die Forscher in Communications Earth & Environment. ( DOI: 10.1038/s43247-023-00893-4 )Wälder können große Mengen Kohlenstoff auf der Landoberfläche binden und so einen entscheidenden Beitrag zur Reduzierung der Netto-Treibhausgasemissionen leisten. Für einige Bereiche fehlen jedoch umfassende Bestandsaufnahmen. Insbesondere in Osteuropa gibt es nur ein spärliches Netz an Messstationen, so dass wenig über die dortigen Kohlenstoffflüsse und ihre Treiber bekannt war. „Gerade die osteuropäischen Wälder bergen großes Potenzial für eine langfristige Kohlenstoffsenke“, sagt Karina Winkler vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU), dem Alpencampus des KIT in Garmisch-Partenkirchen. „Aufgrund politischer Umbrüche ist Osteuropa jedoch von großen Veränderungen in der Landnutzung geprägt. Zudem wirkt sich der Klimawandel zunehmend auf die dortigen Wälder aus. Das Untersuchungsgebiet umfasst 13 Länder. Forscher der Gruppe Landnutzungswandel & Klima am IMK-IFU haben nun gemeinsam mit Wissenschaftlern anderer europäischer Forschungseinrichtungen die Kohlenstoffspeicher in Osteuropa neu berechnet. Das untersuchte Gebiet erstreckt sich über 13 Länder – von Polen im Westen bis zum russischen Ural im Osten, von Estland im Norden bis Rumänien im Süden. Für die Berechnung haben die Forscher verschiedene Datenquellen zusammengeführt: Modelle, satellitengestützte Biomasseschätzungen, Waldinventuren und nationale Statistiken. „Wir haben aus den Datensätzen abgeleitet, dass Osteuropa für den Großteil der gesamten europäischen Kohlenstoffspeicherung von 2010 bis 2019 verantwortlich ist“, berichtet Winkler. Der Vergleich der Kohlenstoffbilanz hat ergeben, dass die Landoberfläche Osteuropas pro Jahr rund 410 Millionen Tonnen Kohlenstoff in Biomasse bindet. Dies entspricht etwa 78 Prozent der Kohlenstoffsenke ganz Europas. Die größten Kohlenstoffspeicher befinden sich vor allem im Grenzgebiet zwischen der Ukraine, Weißrussland und Russland, im südlichen Uralgebirge und auf der Kola-Halbinsel. Den größten Einfluss auf die Kohlenstoffsenke in Osteuropa hat der Holzeinschlag. Allerdings zeigen die Daten auch, dass die Kohlenstoffaufnahme in Osteuropa ist im Zeitverlauf keineswegs konstant, sondern rückläufig: Die osteuropäische Kohlenstoffsenke schrumpft. Um die Ursachen zu ermitteln, verglichen die Forscher die Trends der Kohlenstoffveränderung mit Landnutzungsfaktoren, d. h. Landumwandlung für die Landwirtschaft, Holzgewinnung und Anteil aufgegebener landwirtschaftlicher Flächen, sowie mit Umweltfaktoren, nämlich Temperatur, Niederschlag, Bodenfeuchtigkeit und Kohlendioxid ( CO 2 ) und Stickstoffkonzentration in der Atmosphäre. Die Studie hat gezeigt, dass Umwelteinflüsse, wie Veränderungen der Bodenfeuchtigkeit, einen erheblichen Einfluss auf den gesamten Kohlenstoffhaushalt haben, die räumlichen Muster der Kohlenstoffsenke in Osteuropa jedoch vor allem durch Veränderungen in der Landnutzung erklärt werden können. Demnach hat der Holzabbau den größten Einfluss auf die landbasierte Kohlenstoffsenke in Osteuropa von 2010 bis 2019. Die Datenanalyse zeigt, dass ein Anstieg des Holzabbaus in Westrussland und ein Rückgang des Waldwachstums auf ehemaligen Agrarflächen zum Kohlenstoff führten Die Senke in Osteuropa ist zwischen 2010 und 2019 zurückgegangen. Den Forschern zufolge gilt es nun vorherzusagen, wie sich die osteuropäischen Wälder und ihre wichtigen Kohlenstoffspeicher unter dem Einfluss von Landnutzungsänderungen und Klimawandel künftig entwickeln werden. Die zunehmende Zahl extremer Wetterereignisse und die verringerte Wasserverfügbarkeit gaben jedoch bereits Anlass zu der Befürchtung, dass die osteuropäische Kohlenstoffsenke in Zukunft weiter schrumpfen wird.