Wälder können große Mengen Kohlenstoff auf der Landoberfläche binden. Damit tragen sie entscheidend zur Reduzierung der Netto-Treibhausgasemissionen bei. Für einige Bereiche fehlen jedoch noch Daten. Vor allem in Osteuropa ist das Netz der installierten Messstationen sehr locker, so dass über die dortigen Kohlenstoffströme und ihre Treiber nur wenig bekannt ist.
„Aber osteuropäische Wälder haben ein großes Potenzial als langfristige Kohlenstoffsenke“, sagt Karina Winkler von der Abteilung Atmosphärische Umweltforschung des Instituts für Meteorologie und Klimaforschung (IMK-IFU), Campus Alpine des KIT in Garmisch-Partenkirchen. „Politische Umbrüche in Osteuropa haben jedoch zu großen Landnutzungsänderungen geführt. Darüber hinaus wirkt sich der Klimawandel dort zunehmend auf die Wälder aus. Dieses einzigartige Zusammenspiel sozioökonomischer und klimatischer Faktoren beeinflusst die Kohlenstoffsenken.“
Das Untersuchungsgebiet umfasst 13 Länder
Forscher der Land Use Change & Climate Group des IMK-IFU haben nun gemeinsam mit Forschern anderer europäischer Forschungseinrichtungen die Kohlenstoffsenken in Osteuropa neu berechnet. Das untersuchte Gebiet umfasst 13 Länder, von Polen im Westen bis zum russischen Uralgebirge im Osten, von Estland im Norden bis Rumänien im Süden. Die Berechnungen basieren auf unterschiedlichen Datenquellen wie Modellen, satellitengestützten Biomasseschätzungen, Waldinventuren und nationalen Statistiken. Die Forschung wird in der Zeitschrift veröffentlicht Kommunikation Erde und Umwelt.
„Aus den Datensätzen kamen wir zu dem Schluss, dass Osteuropa von 2010 bis 2019 den größten Teil des europäischen Kohlenstoffs gespeichert hat“, sagt Winkler. Der Vergleich der Kohlenstoffbilanzen ergab, dass die Landoberfläche in Osteuropa jedes Jahr etwa 410 Millionen Tonnen Kohlenstoff in Biomasse bindet. Dies entspricht etwa 78 % der Kohlenstoffsenke ganz Europas. Die größten Kohlenstoffsenken befinden sich im Grenzgebiet zwischen der Ukraine, Weißrussland und Russland, im südlichen Uralgebirge und auf der Kola-Halbinsel.
Der Holzabbau hat den größten Einfluss auf die Kohlenstoffsenke in Osteuropa
Daten zeigen jedoch auch, dass die Kohlenstoffaufnahme in Osteuropa im Laufe der Zeit alles andere als konstant war und sogar zurückgegangen ist. Die osteuropäische Kohlenstoffsenke schrumpft. Um die Ursachen zu ermitteln, verglichen die Forscher die Trends der Kohlenstoffveränderungen mit Faktoren der Landnutzung, wie etwa der Landumwandlung für die Landwirtschaft, der Holzgewinnung und dem Anteil aufgegebener landwirtschaftlicher Flächen, sowie mit Umweltfaktoren wie Temperatur, Niederschlag und Bodenfeuchtigkeit sowie Kohlendioxid- (CO2) und Stickstoffkonzentrationen in der Atmosphäre.
Sie fanden heraus, dass Umwelteinflüsse, wie etwa die Veränderung der Bodenfeuchtigkeit, einen großen Einfluss auf die Kohlenstoffbilanz haben. Dennoch können räumliche Muster der Kohlenstoffsenke in Osteuropa hauptsächlich durch Landnutzungsänderungen erklärt werden. Von 2010 bis 2019 hatte die Holzgewinnung den größten Einfluss auf die landbasierte Kohlenstoffsenke in der Region. Die Datenanalyse legt nahe, dass ein Anstieg der Holzgewinnung in Westrussland und ein verringertes Waldwachstum auf ehemaligen landwirtschaftlichen Flächen dazu führten, dass die Kohlenstoffsenke in Osteuropa zwischen 2010 und 2019 zurückging.
Die Forscher arbeiten nun daran, vorherzusagen, wie sich die osteuropäischen Wälder und ihre wichtigen Kohlenstoffsenken unter dem Einfluss von Landnutzungsänderungen und Klimawandel in Zukunft entwickeln werden. Angesichts der zunehmenden Zahl extremer Wetterereignisse und der verringerten Wasserverfügbarkeit befürchten sie jedoch, dass die Kohlenstoffsenke in Osteuropa weiter sinken wird.
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Karina Winkler et al., Veränderungen in der Landnutzung und -bewirtschaftung führten zu einem Rückgang der terrestrischen Kohlenstoffsenke Osteuropas, Kommunikation Erde und Umwelt (2023). DOI: 10.1038/s43247-023-00893-4