Klimawandel Tropenböden emittieren mehr CO2 als gedacht

Aus Böden wird bei hohen Temperaturen viel Kohlendioxid frei. Bekannt war das schon aus dem Norden, doch eine Studie zeigt, dass auch der Untergrund in den Tropen empfindlich auf Wärme reagiert - Forscher sind alarmiert.
Benjamin Turner auf Barro Colorado Island, Panama: Aus Kohlenstoffspeichern werden CO2-Quellen

Benjamin Turner auf Barro Colorado Island, Panama: Aus Kohlenstoffspeichern werden CO2-Quellen

Foto: Sean Mattson / University of Edinburgh

Böden sind gewaltige Kohlenstoffspeicher. In ihnen lagern größere Mengen des Stoffs als in allen Pflanzen und in der Atmosphäre zusammengenommen. Teils entweicht dieser Kohlenstoff allerdings als Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) in die Atmosphäre.

Bekannt ist das Phänomen vor allem von den Permafrostböden im hohen Norden. Wenn sie tauen, werden aus den Kohlenstoffspeichern gewaltige CO2-Quellen. Sie tragen dann dazu bei, dass sich die Erde weiter aufheizt. Doch nicht nur der Permafrost in arktischen Regionen könnte beim Klimawandel eine wichtige Rolle spielen, berichten Forscher nun.

Rund ein Viertel des weltweit in Böden liegenden Kohlenstoffs befindet sich demnach in Tropenwäldern - und auch der dortige Boden reagiert empfindlich auf Temperaturanstiege. Heize sich der Untergrund in den Tropen auf, emittiere er erheblich mehr Kohlendioxid als bei kühleren Temperaturen, berichten Andrew Nottingham von der schottischen University of Edinburgh und Benjamin Turner vom Smithsonian Tropical Research Institute in Panama gemeinsam mit Kollegen im Fachmagazin "Nature" .

CO2-Anstieg um 55 Prozent

Die Forscher haben im Boden eines Tropenwalds auf Barro Colorado Island in Panama Heizdrähte in etwa einem Meter Tiefe installiert und den Boden damit um vier Grad erwärmt. Der Anstieg liegt in dem Bereich, der für die Tropen bis zum Ende des Jahrhunderts prognostiziert wird.

Tropenboden: Heizkabel in der Erde verlegt

Tropenboden: Heizkabel in der Erde verlegt

Foto: Ben Turner / University of Edinburgh

Zwei Jahre lang erfasste das Team die CO2-Emissionen und verglich sie mit denen in Regionen, wo der Boden nicht erwärmt wurde. Der Temperaturanstieg führte demnach dazu, dass 55 Prozent mehr Kohlendioxid frei wurde. Der Boden verlor pro Jahr auf jedem Hektar gut acht Tonnen Kohlenstoff zusätzlich.

Verantwortlich dafür war vor allem, dass Mikroorganismen, die in der Erde Pflanzenreste zersetzen, in der Wärme schneller arbeiteten. Durch den erhöhten Stoffwechsel gaben sie mehr CO2 in die Umwelt ab.

Bislang seien Forscher davon ausgegangen, dass tropische Böden in deutlich geringerem Ausmaß auf Temperaturanstiege reagierten, berichten Nottingham und Kollegen . Die neuen Erkenntnisse könnten daher helfen, Klimaprognosen zu verbessern. Allerdings ist noch unklar, ob der CO2-Ausstoß durch höhere Temperaturen nur kurzzeitig zunimmt oder dauerhaft.

Tropenwälder schützen

Auch müsse geprüft werden, ob der Effekt in anderen Regionen der Tropen ähnlich groß sei. Der Boden auf Barro Colorado Island ist sehr Reich an Nährstoffen etwa im Vergleich zu den meisten Teilen des Amazonas-Regenwalds. Die Nährstoffe tragen dazu bei, dass sich die Mikroben im Boden bei Wärme stark vermehren können. Auch ist die Art der Bakterien im Boden regional auf den Kontinenten sehr unterschiedlich.

Untersucht werden muss zudem, inwiefern die Pflanzen in den Tropen bei steigenden Temperaturen auch mehr CO2 aufnehmen und ob der Gehalt in der Atmosphäre durch den erhöhten Ausstoß aus dem Tropenboden auch unterm Strich wächst, wie es etwa in Permafrost-Regionen der Fall ist.

Dennoch verstehen die Forscher ihre Studie als Warnsignal. "Die Ergebnisse sollten ein Weckruf für uns sein, den Klimawandel einzudämmen und die Tropenwälder als Kohlenstoffspeicher zu erhalten", sagt Nottingham. Auch Wissenschaftler, die nicht an der Studie beteiligt waren, mahnen, die Ergebnisse ernst zu nehmen, auch wenn noch nicht alle Details verstanden sind.

"Zwar erhalten Böden in den Tropen nicht so viel Aufmerksamkeit wie die großen und gefährdeten Bestände in hohen Breiten", schreibt Eric Davidson von der University of Maryland in einem Begleitartikel zur Studie . "Sie beinhalten aber ebenfalls erhebliche Kohlenstoffspeicher, die in einer sich erwärmenden Welt möglicherweise anfälliger für Verluste sind als bisher angenommen."

jme

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