Neue Forschung veröffentlicht In Wissenschaftliche Fortschritte zeichnet ein ungewöhnlich positives Bild für den Planeten. Dies liegt daran, dass realistischere ökologische Modellierungen darauf hindeuten, dass die Pflanzen der Welt möglicherweise mehr atmosphärisches CO2 aus menschlichen Aktivitäten aufnehmen können als bisher vorhergesagt.
Trotz dieser schlagzeilenträchtigen Erkenntnis betonen die Umweltwissenschaftler, die hinter der Studie stehen, schnell, dass dies keineswegs so verstanden werden sollte, dass die Regierungen der Welt ihren Verpflichtungen zur möglichst schnellen Reduzierung der Kohlenstoffemissionen den Fuß von der Bremse nehmen können. Einfach mehr Bäume zu pflanzen und die bestehende Vegetation zu schützen, ist kein Allheilmittel, aber die Forschung unterstreicht die vielfältigen Vorteile, die der Erhalt dieser Vegetation mit sich bringt.
„Pflanzen nehmen jedes Jahr erhebliche Mengen Kohlendioxid (CO2) auf und bremsen so die schädlichen Auswirkungen des Klimawandels ab. In welchem Ausmaß sie diese CO2-Aufnahme auch in Zukunft fortsetzen werden, ist ungewiss“, erklärt Dr. Jürgen Knauer , der das Forschungsteam des Hawkesbury Institute for the Environment an der Western Sydney University leitete.
„Wir haben herausgefunden, dass ein gut etabliertes Klimamodell, das in die globalen Klimavorhersagen von Organisationen wie dem IPCC einfließt, eine stärkere und anhaltende Kohlenstoffaufnahme bis zum Ende des 21. Jahrhunderts vorhersagt und dann die Auswirkungen einiger kritischer Faktoren berücksichtigt physiologische Prozesse, die steuern, wie Pflanzen die Photosynthese durchführen.
„Wir haben Aspekte wie die Effizienz berücksichtigt, mit der sich Kohlendioxid durch das Innere des Blattes bewegen kann, wie sich Pflanzen an Temperaturänderungen anpassen und wie Pflanzen Nährstoffe in ihrem Blätterdach am wirtschaftlichsten verteilen. Dies sind drei wirklich wichtige Mechanismen, die die Fähigkeit einer Pflanze dazu beeinflussen.“ „reparieren“ Kohlenstoff, werden jedoch in den meisten globalen Modellen häufig ignoriert“, sagte Dr. Knauer.
Photosynthese ist der wissenschaftliche Begriff für den Prozess, bei dem Pflanzen CO2 in Zucker umwandeln oder „fixieren“, den sie für Wachstum und Stoffwechsel verwenden. Diese Kohlenstofffixierung dient als natürlicher Klimaschutz, indem sie die Kohlenstoffmenge in der Atmosphäre reduziert; Diese erhöhte CO2-Aufnahme durch die Vegetation ist der Hauptgrund für die in den letzten Jahrzehnten zunehmende Kohlenstoffsenke an Land.
Allerdings hält der positive Effekt des Klimawandels auf die Kohlenstoffaufnahme der Vegetation möglicherweise nicht ewig an und es ist seit langem unklar, wie die Vegetation auf CO2, Temperatur und Änderungen der Niederschläge reagieren wird, die sich erheblich von den heute beobachteten unterscheiden.
Wissenschaftler gingen davon aus, dass starke Klimaveränderungen wie zunehmende Dürren und starke Hitze beispielsweise die Senkenkapazität terrestrischer Ökosysteme erheblich schwächen könnten.
In der diese Woche veröffentlichten Studie präsentieren Knauer und Kollegen jedoch Ergebnisse ihrer Modellierungsstudie zur Bewertung eines Klimaszenarios mit hohen Emissionen, um zu testen, wie die Kohlenstoffaufnahme der Vegetation bis zum Ende des 21. Jahrhunderts auf den globalen Klimawandel reagieren würde.
Die Autoren testeten verschiedene Versionen des Modells, die sich in ihrer Komplexität und ihrem Realismus hinsichtlich der Berücksichtigung pflanzenphysiologischer Prozesse unterschieden. Die einfachste Version ignorierte die drei kritischen physiologischen Mechanismen, die mit der Photosynthese verbunden sind, während die komplexeste Version alle drei Mechanismen berücksichtigte.
Die Ergebnisse waren eindeutig: Die komplexeren Modelle, die mehr von unserem aktuellen pflanzenphysiologischen Verständnis berücksichtigten, prognostizierten durchweg einen stärkeren Anstieg der Kohlenstoffaufnahme der Vegetation weltweit. Die berücksichtigten Prozesse verstärkten sich gegenseitig, sodass die Effekte sogar noch stärker waren, wenn sie in Kombination berücksichtigt wurden, was in einem realen Szenario der Fall wäre.
Silvia Caldararu, Assistenzprofessorin an der Trinity School of Natural Sciences, war an der Studie beteiligt. Sie kontextualisierte die Ergebnisse und ihre Relevanz und sagte: „Da sich die meisten terrestrischen Biosphärenmodelle, die zur Bewertung der globalen Kohlenstoffsenke verwendet werden, am unteren Ende dieses Komplexitätsbereichs befinden und diese Mechanismen nur teilweise berücksichtigen oder sie ganz ignorieren, ist es wahrscheinlich.“ dass wir derzeit die Auswirkungen des Klimawandels auf die Vegetation sowie ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Klimaveränderungen unterschätzen.
„Wir denken bei Klimamodellen oft, dass es nur um Physik geht, aber die Biologie spielt eine große Rolle und das ist etwas, das wir wirklich berücksichtigen müssen.“
„Diese Art von Vorhersagen haben Auswirkungen auf naturbasierte Lösungen für den Klimawandel wie Wiederaufforstung und Aufforstung und darauf, wie viel Kohlenstoff solche Initiativen aufnehmen können. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Ansätze über einen längeren Zeitraum einen größeren Einfluss auf die Eindämmung des Klimawandels haben könnten.“ als wir dachten.
„Allerdings wird das bloße Pflanzen von Bäumen nicht alle unsere Probleme lösen. Wir müssen unbedingt die Emissionen aus allen Sektoren reduzieren. Bäume allein können der Menschheit keine kostenlose Freilassungskarte aus dem Gefängnis bieten.“
Mehr Informationen:
Jürgen Knauer et al., Höhere globale Bruttoprimärproduktivität unter zukünftigem Klima mit fortschrittlicheren Darstellungen der Photosynthese, Wissenschaftliche Fortschritte (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adh9444. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh9444