Erforschung, wie sich die Waldwiederherstellung auf Wasserkreisläufe auswirkt

Wie würde sich die Aufforstung und Renaturierung großer Flächen weltweit auf die weltweiten Wasserflüsse auswirken? Eine neue Studie unter der Leitung von Anne Hoek van Dijke, Forscherin an der Universität Wageningen, mit Beiträgen von Martin Herold, GFZ, liefert interessante Antworten. Die Auswirkungen auf die Niederschläge reichen weit über Länder- oder sogar Kontinentebene hinaus: Die Baumsanierung im Amazonas kann beispielsweise die Niederschläge in Europa und Ostasien beeinflussen. Die Studie, erschienen in Natur Geowissenschaften am 11. Mai 2022, hat die globalen Auswirkungen einer großflächigen Baumsanierung auf Wasserflüsse und Wasserverfügbarkeit berechnet.

„Die Wiederherstellung und das Pflanzen von mehr Bäumen wird als praktikable Lösung zur Verbesserung der Kohlenstoffspeicherung und der biodiversen Funktionsweise von Ökosystemen angesehen. Mit innovativen Daten und Analysen unterstreicht unsere interdisziplinäre Analyse, dass die hydrologischen Auswirkungen dafür wichtig sind, wie und wo solche naturbasierten Lösungen mehr sind geeignet, um klimafreundlichere und nachhaltigere Landschaften der Zukunft zu erreichen“, sagt Martin Herold vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ, der an der Studie unter der Leitung von Anne Hoek van Dijke von Wageningen University & Research mitgewirkt hat.

Die Forscher berechneten die hydrologischen Auswirkungen des „globalen Baumwiederherstellungspotenzials“: eine globale Karte, die 900 Millionen Hektar hervorhebt, auf denen mehr Bäume wachsen oder gepflanzt werden könnten, wenn die lokalen Klimabedingungen gegeben sind, und ohne in landwirtschaftliche und städtische Flächen einzugreifen. Die Zunahme der Verdunstung durch die erhöhte Baumbedeckung wurde global mit hoher Auflösung berechnet. Die Studie verwendete datengesteuerte Modelle, die beschreiben, wie viel Niederschlag verdunstet und wie viel in den Strom fließt. Anne Hoek van Dijke, Ph.D. Kandidat für Hydrologie und Fernerkundung an der Wageningen University & Research sagt, dass „diese Modelle einen Vegetationsparameter für Wald- und Nichtwaldbedingungen beinhalten, der auf eine Reihe verschiedener Verdunstungs- und Abflussmessungen kalibriert wurde. Anschließend haben wir berechnet, wo und in welchem ​​Umfang, die erhöhte Verdunstung würde als vermehrter Niederschlag auf die Landoberfläche zurückkehren.“

Lokale und globale Verschiebungen der Wasserverfügbarkeit

Die Ergebnisse zeigen, dass eine großflächige Baumsanierung die Verdunstung jährlich lokal um fast 10 Liter pro Quadratmeter wiederhergestellten Waldes erhöhen kann. Lokal, insbesondere in den Tropen, kann dieser Effekt mit fast 250 Litern pro Quadratmeter viel größer sein. Entscheidend ist, dass nicht das gesamte Wasser an die Landoberfläche zurückkehrt. Nur etwa 70 % des zusätzlichen Wassers in der Atmosphäre kehren auf das Land zurück, während die restlichen 30 % durch Regen über die Ozeane verschüttet werden. Auf globaler Ebene bedeutet dies, dass die Wiederherstellung von Bäumen zu einer Nettoverringerung der Wasserverfügbarkeit führt.

Für einzelne Flusseinzugsgebiete sind die Auswirkungen der Baumwiederherstellung komplexer. Nach der Baumwiederherstellung würde der Abfluss in großen Flusseinzugsgebieten im Allgemeinen abnehmen (um bis zu etwa 10 %). Aber für andere Flusseinzugsgebiete (z. B. Jangtse und Amazonas) wird die Abflussreduzierung nahe Null sein, da die negativen Auswirkungen der verstärkten Verdunstung durch erhöhte Niederschläge aufgrund von Wäldern in diesen Gebieten kompensiert werden. Interessanterweise werden einige dieser Becken möglicherweise sogar Wasser gewinnen.

Die Studie präsentiert die Ergebnisse unter aktuellen Klimabedingungen. Unter einem wärmeren Klima würde das Wiederherstellungspotenzial der Bäume abnehmen. Außerdem könnte der zukünftige Klimawandel die Verdunstung und den jährlichen Niederschlag erhöhen, was sich auf die globalen atmosphärischen Zirkulationsmuster auswirken wird.