Der größte kumulierte Stau der Welt, neu kartiert in der Arktis, speichert 3,4 Millionen Tonnen Kohlenstoff

In der gesamten Arktis gelangen umgestürzte Bäume über Flüsse aus den Wäldern ins Meer. Diese Baumstämme können sich stapeln, wenn sich der Fluss windet und wendet, was zu einer langfristigen Kohlenstoffspeicherung führt. Eine neue Studie hat die größte bekannte Holzlagerstätte kartiert, die 51 Quadratkilometer (20 Quadratmeilen) des Mackenzie River Delta in Nunavut, Kanada, bedeckt, und berechnet, dass die Baumstämme etwa 3,4 Millionen Tonnen (etwa 3,1 Millionen Tonnen) Kohlenstoff speichern.

„Um das ins rechte Licht zu rücken, das sind ungefähr zweieinhalb Millionen Autoemissionen für ein Jahr“, sagte Alicia Sendrowski, eine Forschungsingenieurin, die die Studie leitete, während sie an der Colorado State University war. „Das ist eine beträchtliche Menge an Kohlenstoff“, sagte sie, aber es ist kein Kohlenstoffpool, über den wir viel wissen. „Wir haben großes Wissen über Kohlenstoff in anderen Formen, wie gelöstem oder partikulärem organischem Kohlenstoff, aber nicht über das, was wir ‚großen Kohlenstoff‘ nennen – großes Holz.“ Das beginnt sich zu ändern.

Wissenschaftler wissen seit Jahrzehnten, dass sich Treibholz in der Arktis wirklich ausbreiten kann, aber sie fangen gerade erst an zu quantifizieren, wie viel Holz es gibt und wie viel von seiner Kohlenstoffspeicherung wir durch den Klimawandel zu verlieren riskieren. Die kalten, oft trockenen oder eisigen Bedingungen der Arktis bedeuten, dass Bäume Zehntausende von Jahren erhalten bleiben können; Ein Baum, der vor tausend Jahren gefallen ist, sieht möglicherweise genauso frisch aus wie einer, der im letzten Winter gefallen ist, sagte Sendrowski.

„Es wurde viel über Kohlenstoffflüsse aus Wasser und Sedimenten gearbeitet, aber wir haben dem Holz bis vor kurzem einfach keine Aufmerksamkeit geschenkt. Dies ist ein sehr junges Forschungsgebiet, das sich ziemlich schnell entwickelt“, sagte Virginia Ruiz- Villanueva, eine Flussgeomorphologin an der Universität Lausanne, die nicht an der Studie beteiligt war. „Und es ist wichtig, dieses Holz nicht nur für den Kohlenstoffkreislauf zu untersuchen, sondern allgemein für unser Verständnis, wie diese natürlichen Flusssysteme funktionieren, wie die Flüsse das Holz mobilisieren und verteilen.“

Die Studie wurde veröffentlicht in Geophysikalische Forschungsbriefe.

Um eine Momentaufnahme der Blockaden zu erhalten, konzentrierten sich Sendrowski und ihre Kollegen auf den Mackenzie River, der über außergewöhnlich hochauflösende Bilder verfügt und für große Holzvorkommen bekannt ist. Sein Delta ist nach Landfläche das drittgrößte der Welt und entwässert etwa 20 % von Kanada. Das Team untersuchte etwa 13.000 Quadratkilometer (5.000 Quadratmeilen) Delta im bisher größten Versuch, Holzvorkommen zu kartieren.

Die Forscher verbrachten drei Wochen im Feld, um mit Kollegen der Colorado State University Flusstreibholz zu messen, Logstaus zu kartieren und das bisherige Holz mithilfe der Radiokohlenstoffdatierung zu beproben. Nach der Feldarbeit verwendete Sendrowski Remote-Bilder, um Holz an der Flussoberfläche zu identifizieren und die Flächenausdehnung des Staus abzuschätzen. Anschließend schätzte sie anhand ihrer Feldmessungen das Holzvolumen im Stau und wie viel Kohlenstoff darin gespeichert ist.

Sendrowski fand heraus, dass die Lagerstätte, die mehr als 400.000 Miniatur-Holzlager umfasst, etwa 3,4 Millionen Tonnen (3,1 Millionen Tonnen) Kohlenstoff speichert. Die größte Einzellagerstätte, die rund 20 American-Football-Felder umfasst, speichert allein 7.385 Tonnen (6.700 Tonnen) Kohlenstoff. Aber weil noch mehr Baumstämme im Boden vergraben, unter Wasser getaucht und vor Luftbildern unter der Vegetation verborgen sind, könnte die Gesamtmenge an Kohlenstoff, die im Holz des Deltas gespeichert ist, etwa doppelt so groß sein, sagte sie.

Das Mackenzie River Delta ist dank unglaublich kohlenstoffreicher Böden ein „Hotspot“ der Kohlenstoffspeicherung, sagte Sendrowski, so dass die Kohlenstoffspeicherung der Baumstämme einen relativ kleinen Teil der gesamten Kohlenstoffspeicherung des Deltas ausmacht, die etwa 3 Billiarden Gramm Kohlenstoff beträgt . „Aber wir denken, dass es immer noch wichtig ist, denn wenn Veränderungen im Becken auftreten, wie Abholzung oder Staudamm, und wenn der Klimawandel Niederschlagsmuster und Erwärmung verändert, wird die Holzkonservierung abnehmen. Es ist eine erhebliche Menge an Kohlenstoff, also gibt es einen potenziell erheblichen Verlust von Kohlenstoff Lagerung“, sagt sie.

Der Mackenzie-Logjam spiegelt auch nur ein Becken in der Arktis wider; Mindestens ein Dutzend Deltas, die größer als 500 Quadratkilometer sind, säumen den Norden, so dass sich große Holzvorkommen in der gesamten Arktis zu einem bedeutenden Kohlenstoffspeicherbecken summieren könnten, über das wir nur wenig wissen.

Die Forscher interessierten sich auch dafür, wie lange ein Baum in der Arktis überleben kann, was wichtig ist, um zu modellieren, wie „aktiv“ ein Kohlenstoffspeicher ist – das heißt, wie schnell sich Material bewegt. Die Kohlenstoffdatierung ergab, dass viele der Bäume, die sie beprobten, um oder nach 1950 zu wachsen begannen, einige jedoch viel älter waren und bis etwa 700 n. Chr. Zurückreichten. (A lernen in den 1960er Jahren kohlenstoffdatiertes Holz von einem Baum, der in einem Eishügel vor etwa 33.000 Jahren aufbewahrt wurde.)

Das Mackenzie River Delta war ein guter Ausgangspunkt. „Das Spannende für mich ist nicht nur der Maßstab, sondern auch das Potenzial, dies auf andere Orte anzuwenden, an denen Großholz bisher nicht im Fokus stand“, sagte Sendrowski. Es ist ein aufkeimendes Gebiet, fügte sie hinzu, und es gibt noch viel zu lernen.