Alte Wälder sind im Kampf gegen den Klimawandel unverzichtbar, wie Untersuchungen zeigen

Alte Wälder spielen im Kampf gegen den Klimawandel eine Schlüsselrolle: Sie entziehen der Atmosphäre Kohlendioxid (CO2) und binden es in neuem Holz, wie eine neue Studie zeigt.

Forscher haben herausgefunden, dass ältere Bäume auf erhöhte CO2-Werte in der Atmosphäre mit einer erhöhten Produktion von Holzbiomasse reagieren. Dies widerlegt die bestehende Theorie, dass ausgewachsene Wälder nicht in der Lage sind, auf erhöhte CO2-Werte zu reagieren.

Die Experten kamen zu dem Ergebnis, dass die Holzproduktion durch die Belastung mit erhöhten Konzentrationen des Treibhausgases (Umgebungsluft + 150 ppm CO2; eine Steigerung von etwa 40 Prozent) über einen Zeitraum von sieben Jahren um durchschnittlich 9,8 Prozent zunahm. Bei der Produktion von Materialien wie Blättern oder feinen Wurzeln, die relativ schnell CO2 in die Atmosphäre abgeben, konnte kein entsprechender Anstieg festgestellt werden.

Ihre Ergebnisse veröffentlicht in Natur Klimawandeluntermauern die Rolle ausgewachsener Wälder als mittelfristige (Jahrzehnte lange) Kohlenstoffspeicher und natürliche Klimalösungen – dank der Daten aus dem langjährigen Experiment zur CO2-Anreicherung in der freien Luft (FACE) am Institute of Forest Research (BIFoR) der Universität Birmingham in Mittelengland.

Forscher am BIFoR führten ein FACE-Experiment in einem 180 Jahre alten Laubwald durch, in dem vorwiegend 26 Meter hohe Stieleichen wachsen – auf sechs Parzellen mit einem Durchmesser von 30 Metern, von denen drei einer erhöhten CO2-Konzentration ausgesetzt waren, während die anderen drei als Kontrollparzellen dienten.

Der Hauptautor Professor Richard Norby von der Universität Birmingham sagte: „Unsere Ergebnisse widerlegen die Vorstellung, dass ältere, reife Wälder nicht auf steigende CO2-Werte in der Atmosphäre reagieren können. Wie sie reagieren, hängt wahrscheinlich von der Nährstoffversorgung aus dem Boden ab.“

„Die von BIFoR FACE vorgelegten Belege für einen deutlichen Anstieg der Produktion von Holzbiomasse untermauern die Rolle ausgewachsener, seit langem bestehender Wälder als natürliche Klimalösung in den kommenden Jahrzehnten, während die Gesellschaft bestrebt ist, ihre Abhängigkeit von Kohlenstoff zu verringern.“

FACE-Experimente simulieren die zukünftige atmosphärische Zusammensetzung und liefern wertvolle Daten zur Wechselwirkung zwischen Wäldern, Atmosphäre und Klima. Frühere Experimente zeigten, dass die Waldproduktivität unter erhöhtem CO2-Gehalt zunehmen kann, wurden jedoch in jungen Baumplantagen durchgeführt – was die Frage aufwirft, ob ältere Bäume auf die gleiche Weise reagieren würden.

Co-Autor und BIFoR-Direktor Professor Rob MacKenzie von der Universität Birmingham sagte: „Wir glauben, dass sich diese Ergebnisse, etwa zur Halbzeit unseres fünfzehnjährigen Experiments bei BIFoR FACE, für politische Entscheidungsträger auf der ganzen Welt als von unschätzbarem Wert erweisen werden, wenn sie sich mit den Komplexitäten des Klimawandels auseinandersetzen.

„FACE-Experimente wie das unsere liefern Grundlagen für Vorhersagen zukünftiger CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre und erhöhen so das Vertrauen in politische Entscheidungen erheblich. Aber selbst wenn das verstärkte Baumwachstum mittelfristig zu einer Erhöhung der Kohlenstoffspeicherung in den Wäldern führt, ist dies keineswegs ein Grund, die Reduzierung des Verbrauchs fossiler Brennstoffe hinauszuzögern.“

Das BIFoR FACE-Experiment begann 2017 mit der Veränderung der Atmosphäre rund um den Wald und maß die Auswirkungen erhöhter CO2-Emissionen auf die Holzproduktion, indem es mittels Laserscanning die gemessenen Baumdurchmesser in Holzmasse umrechnete.

Die Wissenschaftler berechneten das Gesamtwachstum des Waldes (die sogenannte Nettoprimärproduktivität, NPP), indem sie die Holzproduktion der Eichen und Unterholzbäume mit der Produktion von Blättern, Feinwurzeln, Blüten und Samen und sogar der Menge der von den Wurzeln freigesetzten biologisch aktiven Verbindungen kombinierten.

Die Forscher fanden heraus, dass die NPP bei erhöhtem CO2-Gehalt im Jahr 2021 und 2022 um 9,7 % bzw. 11,5 % höher war als unter Umgebungsbedingungen – ein Anstieg von etwa 1,7 Tonnen Trockenmasse pro Hektar und Jahr. Der größte Teil dieses Anstiegs war auf die Holzproduktion zurückzuführen; bei der Produktion von Feinwurzel- oder Blattmasse gab es keine Veränderungen.

Um diese zusätzliche Kohlenstoffspeicherung in den Wäldern in einen Kontext zu setzen: Sie entspricht pro Hektar und Jahr einem Prozent des CO2-Ausstoßes eines einzigen kommerziellen Passagierflugzeugs auf dem Hinflug von London nach New York. Die gesamte Kohlenstoffmenge, die der altehrwürdige Wald pro Hektar und Jahr aufnimmt, ist zehnmal größer. Diese Werte geben einen Anhaltspunkt für den Umfang des Waldschutzes und der Waldbewirtschaftung, die erforderlich sind, um auch nur die Emissionen aus fossilen Brennstoffen auszugleichen.

Das BIFoR FACE-Experiment wird bis in die 2030er Jahre fortgesetzt, um langfristige Reaktionen und Wechselwirkungen zwischen Waldkohlenstoff, anderen Pflanzennährstoffen und dem Nahrungsnetz des Waldes zu analysieren.