Studie zeigt: Bäume in tropischen Wäldern setzen trotz schnellerem Wachstum mehr Kohlenstoff frei

Baumstämme in tropischen Wäldern, die sich von der Abholzung erholen, produzieren mehr Kohlendioxid als Baumstämme in nicht abgeholzten Wäldern. Dies ist das Ergebnis einer neuen Studie der Universität Leicester.

Da es in abgeholzten Wäldern weniger Konkurrenz durch umliegende Bäume gibt, können die Baumstämme schneller wachsen und Kohlendioxid aufnehmen als Stämme in nicht abgeholzten Wäldern. Mit diesem schnelleren Wachstum geht allerdings auch eine schnellere Freisetzung von Kohlendioxid einher.

Zusammengerechnet stoßen alle Bäume des abgeholzten Waldes so viel Kohlendioxid aus wie eine vergleichbare Fläche nicht abgeholzten Waldes.

In der neuen Studie unter der Leitung der University of Leicester und veröffentlicht im Journal Neuer Phytologekonnten die Forscher aufschlüsseln, wie viel Respiration, also der Prozess, bei dem in Baumstämmen Kohlendioxid entsteht, für das Wachstum und wie viel für die Erhaltung des Baumes verwendet wurde. Sie haben gezeigt, dass die erhöhte Respiration der Baumstämme in abgeholzten Wäldern auf das Wachstum zurückzuführen ist, bei dem neues Holz entsteht, während in den Urwäldern der Großteil der Respiration der Erhaltung des Baumes diente und die bestehende Baumstruktur stützte.

Ihre Schlussfolgerungen sprechen dafür, abgeholzte Landschaften stärker in die Forschung einzubeziehen. Diese sind derzeit nur unzureichend erforscht, obwohl abgeholzte Wälder in den Tropen inzwischen häufiger vorkommen als Urwälder.

Tropenwälder nehmen Kohlenstoff aus der Atmosphäre auf, geben aber auch eine ähnliche Menge durch Atmungsprozesse im Ökosystem ab, einschließlich der Stoffwechselaktivität des Pflanzenwachstums und -erhalts. Eine frühere Studie desselben Autors ergab, dass abgeholzte Wälder eine Nettoquelle für Kohlenstoff sind – da sie mehr Kohlendioxid ausstoßen als sie aufnehmen. Es ist jetzt wichtig, mehr über abgeholzte Wälder zu erfahren und zu verstehen, was ihren Kohlenstofffluss antreibt.

Eine gängige Methode zur Untersuchung des Kohlenstoffflusses in Wäldern ist die Messung der Netto-Kohlenstoffbilanz. Dies liefert jedoch kaum Informationen darüber, woher der Fluss kommt – es ist, als ob man seinen Kontostand kennt, ohne Informationen über die Transaktionen zu haben. Wenn wir nicht wissen, woher die Flüsse kommen, wissen wir auch nicht, warum wir bestimmte Flüsse haben und was diese Flüsse antreibt.

Stattdessen konzentrierten sich die Wissenschaftler für diese Studie auf die Stämme oder Holzstämme der Bäume, in denen der Großteil der Biomasse des Waldes gespeichert ist. Die Daten wurden im Rahmen eines langfristigen ökologischen Überwachungsprogramms in Wäldern im malaysischen Borneo gesammelt. Diese Region hat, wie die meisten tropischen Wälder Südostasiens, eine lange Tradition der Abholzung und Holzgewinnung.

Durch die Messung der einzelnen Komponenten des Kohlenstoffkreislaufs und der Kohlenstoffflüsse im Wald können sie viel mehr darüber erfahren, warum bestimmte Muster und Flüsse auftreten. Das Verständnis dieser ist wichtig, um das Waldökosystem zu verstehen und diese Informationen dann auf zukünftige Szenarien des Klimawandels und der Landnutzungsänderungen zu extrapolieren.

Die Wissenschaftler untersuchten die Stammrespiration einer Baumprobe und schätzten dann die Werte für alle Bäume auf den ein Hektar großen Untersuchungsflächen. Die Ergebnisse auf Baumebene zeigten höhere Kohlenstofffreisetzungsniveaus pro Einheit Stammoberfläche auf abgeholzten Flächen im Vergleich zu Flächen mit altem Baumbestand, mit 37 Gramm Kohlenstoff pro Quadratmeter Holzstamm pro Monat auf einer abgeholzten Fläche gegenüber nur 26 Gramm auf einer Fläche mit altem Baumbestand (g C m-2 Monat-1). Da Wälder mit altem Baumbestand jedoch größere Bäume und damit insgesamt eine größere Stammoberfläche haben, gab es keinen Unterschied zwischen den Ergebnissen für abgeholzte und alte Bäume, wenn man sie auf die gesamten ein Hektar großen Flächen hochrechnet.

Die Hauptautorin Maria Mills, eine Doktorandin an der Fakultät für Geographie, Geologie und Umwelt der Universität Leicester, sagte: „In dieser Studie ging es darum, einzelne Bäume im Vergleich zum gesamten Ökosystem zu betrachten und herauszufinden, was auf beiden Ebenen zu Kohlenstoffemissionen führt. Es gibt Unterschiede zwischen einzelnen Bäumen und zwischen einzelnen Ökosystemen, zum Beispiel zwischen abgeholzten und nicht abgeholzten Wäldern.“

„Wir sehen eine höhere Atmung pro Quadratmeter in abgeholzten Parzellen, weil die Bäume in diesen Parzellen schneller wachsen. Wachstum hat einen metabolischen Preis, also kommt es nach dem Wachstum zu einer Atmung. Die Bäume in abgeholzten Parzellen wachsen schneller, weil sie Zugang zu mehr Licht haben – da es in abgeholzten Parzellen mehr Lücken gibt, seit die Bäume gefällt wurden. In abgeholzten Parzellen sehen wir viel mehr Investitionen in das Wachstum, also atmen diese Bäume mehr.

„Es gibt auch andere Gründe für diese Unterschiede, die mit den funktionellen Merkmalen und Nährstoffen im Boden zusammenhängen. Letztlich kommt es aber darauf an, welche Priorität es für Bäume in abgeholzten Wäldern gibt, in ihr Wachstum zu investieren. Auf Parzellen mit altem Baumbestand hingegen sehen wir viel mehr Investitionen und Priorität für die Baumpflege.

„Vor allem zeigen unsere Ergebnisse, dass die Kohlenstoffdynamik in abgeholzten Wäldern ganz anders ist als in Urwäldern. Aber wenn man bedenkt, wie groß abgeholzte Wälder sind, könnten sie als der ‚neue Normalzustand‘ für heutige Tropenwälder gelten. Wir müssen mehr Forschungsanstrengungen unternehmen, um zu verstehen, was in abgeholzten Wäldern vor sich geht, sowohl im Hinblick auf ihren Kohlenstofffluss als auch auf ihre allgemeinere ökologische Funktion.“