Eine Studie der Vegetation in ganz New York City und einigen dicht besiedelten angrenzenden Gebieten hat ergeben, dass die Photosynthese von Bäumen und Gräsern an vielen Sommertagen alle Kohlenstoffemissionen absorbiert, die von Autos, Lastwagen und Bussen produziert werden, und noch einiges mehr. Das überraschende Ergebnis, basierend auf neuen hyperlokalen Vegetationskarten, weist auf die unterschätzte Bedeutung von Stadtgrün im Kohlenstoffkreislauf hin. Die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Umweltforschungsbriefe.
Unter Verwendung von feinkörnigen Vegetationskarten dokumentierten die Forscher große Mengen von zuvor unerkanntem Grün, das selbst in hochentwickelten Gebieten an kleinen Stellen verstreut war, und stellten fest, dass es eine übergroße Rolle beim Austausch atmosphärischer Gase spielt. Sie kamen zu ihren Schlussfolgerungen, indem sie die Kohlenstoffaufnahme von jedem Stück Rasen und Baumkronen modellierten und Daten von Instrumententürmen untersuchten, die den Kohlendioxidgehalt der Luft kontinuierlich messen.
Die Ergebnisse sind bedeutsam, da städtische Gebiete für mehr als 70 Prozent der menschlichen Kohlendioxidemissionen verantwortlich sind; New York City ist der größte Emittent der Vereinigten Staaten und der drittgrößte der Welt.
„Es gibt viel mehr Grün als wir dachten, und das ist es, was unsere Schlussfolgerung antreibt“, sagte der Hauptautor Dandan Wei, ein Postdoktorand am Lamont-Doherty Earth Observatory der Columbia Climate School. „Das sagt uns, dass das Ökosystem in New York City wichtig ist, und wenn es hier wichtig ist, ist es wahrscheinlich überall anders wichtig.“
Die meisten früheren Studien haben die Kohlenstoffaufnahme der Vegetation berechnet, indem sie hauptsächlich zusammenhängende Wald- und Grünlandgebiete betrachteten, aber diese machen nur etwa 10 Prozent des Metropolgebiets aus. Unter Verwendung neu verfügbarer Luftradarbilder von New York City, die die Vegetation in beispiellosen 6-Zoll-Gittern kartierten, schlossen Wei und ihre Kollegen bebaute Gebiete ein – die anderen 90 Prozent der Region, die in den meisten Modellen ausgelassen wurden. Hier konnten sie einzelne Straßenbäume, kleine Hinterhofgärten, verwilderte Brachflächen und andere Kleinigkeiten ausmachen. Randgebiete jenseits der fünf Bezirke – etwa ein Drittel des 2.170 Quadratkilometer großen Untersuchungsgebiets – wurden in 30-Meter-Gitter unterteilt, was immer noch eine relativ feine Auflösung ist.
„Die meisten Leute haben angenommen, dass New York City nur eine graue Kiste ist, dass es biogenisch tot ist“, sagte Lamont-Doherty-Atmosphärenchemiker Roísín Commane, der Co-Autor des Papiers. „Aber nur weil irgendwo ein Bürgersteig aus Beton ist, heißt das nicht, dass es nicht auch einen Baum gibt, der ihn beschattet.“
Die Forscher stellten fest, dass Baumkronen etwa 170 Quadratkilometer von New York City oder etwa 22 Prozent seiner Fläche bedecken; Gräser machen weitere 94 Quadratkilometer oder 12 Prozent aus. Um herauszufinden, wie das Grün mit den CO2-Emissionen interagiert, haben sie sich die Monate Juni bis August 2018 angesehen, als das Metropolgebiet insgesamt rund 14,7 Millionen Tonnen Kohlendioxid ausgestoßen hat. Die größten Quellen waren die Energiewirtschaft und Energie für Gebäude; Auf den Straßenverkehr entfielen rund 1,2 Millionen Tonnen. Der weltweite durchschnittliche CO2-Gehalt liegt derzeit bei etwa 417 Teilen pro Million, aber in der Umgebung von New York erreichen sie routinemäßig 460 oder mehr, sagte Commane.
Das Niveau wäre sogar noch höher, wäre da nicht die ganze Vegetation, besonders die in den neu kartierten entwickelten Gebieten; Laut der Studie machten sie fast 85 Prozent der täglichen Kohlenstoffaufnahme aus. An vielen Sommertagen entsprach die Gesamtaufnahme bis zu 40 Prozent der Gesamtemissionen eines Sommernachmittags aus allen Quellen. Die Wissenschaftler sahen, wie der Kohlendioxidgehalt am Morgen zusammen mit dem Verkehr und anderen Aktivitäten anstieg und am Nachmittag etwas zurückging, wenn Gras und Bäume an die Arbeit gingen.
Der Vorbehalt ist, dass die Kohlenstoffaufnahme nur während der lokalen Vegetationsperiode erfolgt, die im relativ kühlen New York von Mitte April bis Mitte Oktober dauert. Die Vegetation in Städten in wärmeren Klimazonen spiele wahrscheinlich eine größere Rolle bei der Kohlenstoffaufnahme, sagte Wei.
New York City drängt aktiv darauf, seinen Baumbestand zu erhöhen. Eines der nächsten Projekte des Teams: Charakterisierung der Abdeckung nach Arten und Unterstützung bei der Ermittlung der relativen Vorteile verschiedener Arten. Robuste, schnell wachsende Eichen sind eine übliche Wahl für diese Region, aber Untersuchungen haben ergeben, dass sie auch eine beträchtliche Menge Isopren abgeben, eine flüchtige Verbindung, die mit Emissionen von Fahrzeugen reagiert und umweltschädliches Ozon erzeugt. Amberbaum, ein weiterer häufiger Baum, produziert eine ähnliche Menge Isopren, hat aber unterschiedliche Wachstumseigenschaften. „Mehr Bäume werden immer besser sein, egal was sie sind“, sagte Wei. „Aber wir könnten eine Einschätzung gebrauchen, welche die besten sind.“
Die Studie wurde von Andrew Reinmann von der City University of New York und Luke Schiferl von Lamont-Doherty mitverfasst.
Mehr Informationen:
Dandan Wei et al., Hochauflösende Modellierung der Vegetation zeigt große sommerliche biogene CO2-Flüsse in New York City, Umweltforschungsbriefe (2022). DOI: 10.1088/1748-9326/aca68f