Eine neue Studie veröffentlicht im Tagebuch Wissenschaft schlägt vor, dass ein gewöhnlicher alter Baumstamm dazu beitragen könnte, Strategien zur Bekämpfung des Klimawandels zu verfeinern.
Ein Forscherteam unter der Leitung von Ning Zeng, Professor für Atmosphären- und Ozeanwissenschaften an der University of Maryland, analysierte einen 3.775 Jahre alten Baumstamm und den Boden, aus dem er ausgegraben wurde. Ihre am 27. September 2024 veröffentlichte Analyse ergab, dass der Baumstamm aufgrund des ihn bedeckenden Lehmbodens mit geringer Durchlässigkeit weniger als 5 % Kohlendioxid gegenüber seinem ursprünglichen Zustand verloren hatte.
„Das Holz ist schön und solide – man könnte wahrscheinlich ein Möbelstück daraus machen“, bemerkte Zeng.
Das Verständnis der einzigartigen Umweltfaktoren, die diesen alten Baumstamm in einwandfreiem Zustand hielten, könnte den Forschern dabei helfen, eine neue Klimalösung namens „Holzgewölbe“ zu perfektionieren, bei der Holz entnommen wird, das kommerziell nicht rentabel ist – etwa durch Krankheiten oder Waldbrände zerstörte Bäume, alte Möbel usw ungenutztes Baumaterial – und es vergraben, um seine Zersetzung zu stoppen.
Bäume binden auf natürliche Weise Kohlendioxid – ein starkes Gas zur Erwärmung des Planeten – solange sie leben, was Baumpflanzprojekte zu einer beliebten Methode zur Eindämmung des Klimawandels macht. Aber auf der anderen Seite wird das Treibhausgas wieder in die Atmosphäre freigesetzt, wenn Bäume sterben und sich zersetzen, was zur globalen Erwärmung beiträgt.
„Die Leute neigen dazu zu denken: ‚Wer weiß nicht, wie man ein Loch gräbt und etwas Holz vergräbt?‘“, sagte Zeng. „Aber denken Sie daran, wie viele Holzsärge in der Geschichte der Menschheit begraben wurden. Wie viele davon haben überlebt? Für einen Zeitraum von Hunderten oder Tausenden von Jahren brauchen wir die richtigen Bedingungen.“
Im Jahr 2013 entdeckte Zeng bei der Durchführung eines Pilotprojekts zum Holzgewölbe in Quebec, Kanada, den 3.775 Jahre alten Baumstamm, der im Mittelpunkt der Studie stand – eine zufällige Begegnung, die sich für Zeng „irgendwie wie ein Wunder“ anfühlte. Während sie einen Graben aushoben, um frisches Holz zu vergraben, entdeckten Zeng und andere Forscher den Baumstamm etwa 6,5 Fuß unter der Oberfläche.
„Als der Bagger einen Baumstamm aus dem Boden zog und ihn uns zuwarf, identifizierten die drei Ökologen, die ich von der McGill University eingeladen hatte, ihn sofort als östliche rote Zeder“, erinnert sich Zeng. „Man konnte sehen, wie gut es erhalten war. Ich erinnere mich, dass ich da stand und dachte: ‚Wow, hier sind die Beweise, die wir brauchen.‘“
Während frühere Studien alte Proben von konserviertem Holz analysierten, neigten sie laut Zeng dazu, die umgebenden Bodenbedingungen zu übersehen.
„Es gibt viele geologische und archäologische Beweise für konserviertes Holz aus der Zeit vor Hunderten bis Millionen von Jahren, aber der Schwerpunkt dieser Studien lag nicht auf der Frage: „Wie können wir ein Holzgewölbe konstruieren, um dieses Holz zu konservieren?““, sagte Zeng. „Und das Problem bei der Planung eines neuen Experiments besteht darin, dass wir nicht 100 Jahre auf die Ergebnisse warten können.“
Kurz nach der Ausgrabung in Quebec führten UMD-Mitarbeiter bei MAPAQ, einem Regierungsministerium in Montreal, eine Kohlenstoffdatierung durch, um das Alter des Baumstamms zu bestimmen. Dann, im Jahr 2021, half der angesehene Universitätsprofessor Liangbing Hu vom Department of Materials Science and Engineering der UMD Zeng bei der Analyse der mikroskopischen Struktur, der chemischen Zusammensetzung, der mechanischen Festigkeit und der Dichte der 3.775 Jahre alten Probe. Anschließend verglichen sie diese Ergebnisse mit denen eines frisch geschnittenen Stammes aus östlicher roter Zeder und zeigten, dass die ältere Probe sehr wenig Kohlendioxid verloren hatte.
Die Art des Bodens, der den Baumstamm bedeckte, war der Hauptgrund für seine bemerkenswerte Erhaltung. Der Lehmboden in diesem Teil von Quebec hatte eine besonders geringe Durchlässigkeit, was bedeutete, dass er den Sauerstoff daran hinderte oder drastisch verlangsamte, den Baumstamm zu erreichen, und gleichzeitig Pilze und Insekten fernhielt, die Zersetzer, die typischerweise im Boden vorkommen.
Da Lehmböden weit verbreitet sind, könnten Holzgewölbe in vielen Teilen der Welt zu einer praktikablen und kostengünstigen Option werden. Zeng wies darauf hin, dass Holzgewölbe als Klimalösung am besten mit anderen Maßnahmen zur Verlangsamung der globalen Erwärmung, einschließlich der Reduzierung der Treibhausgasemissionen, kombiniert werden können.
Während er und seine Kollegen weiterhin an der Optimierung von Holzgewölben arbeiten, freut er sich darauf, das Gelernte in die Praxis umzusetzen, um zur Eindämmung des Klimawandels beizutragen.
„Es ist eine ziemlich aufregende Entdeckung“, sagte Zeng über diese neueste Studie. „Die Dringlichkeit des Klimawandels ist zu einem so wichtigen Thema geworden, dass die Motivation, diese Analyse in Angriff zu nehmen, noch größer war.“
Weitere Informationen:
Ning Zeng et al., 3775 Jahre alte Holzbestattung unterstützt „Holzgewölbe“ als dauerhafte Methode zur Kohlenstoffentfernung, Wissenschaft (2024). DOI: 10.1126/science.adm8133