Klimaforschung Luftfeuchtigkeit, Erwärmung, CO2-Emission: ein Teufelskreis?
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11. Mai 2020, 11:53 Uhr
In Folge des Klimawandels fällt in den Tropen immer mehr Regen, die Luftfeuchtigkeit steigt an. Forscher des Virginia Institute of Marine Science (USA) fanden nun heraus, dass dadurch die Böden stärker atmen: Mikroben im Boden setzen Kohlendioxid frei, das so in die Atmosphäre gelangt. Diese zusätzlichen Mengen an Treibhausgas könnten die globale Erwärmung weiter verstärken. Ein Teufelskreis?
In unserer Erdatmosphäre sind in Form von CO2 750 Milliarden Tonnen Kohlenstoff gebunden. In den Böden lagert rund viermal so viel - 3.500 Milliarden Tonnen. Als Kohlendioxid gelangt er an die Luft, freigesetzt durch den Stoffwechsel von Mikroorganismen. Je mehr Niederschläge fallen, desto aktiver sind diese Kleinstlebewesen. Zusätzlich produzieren auch Wurzeln CO2, wenn sie nachts die Kohlehydrate verbrennen, die die Pflanzen tagsüber durch Photosynthese produziert haben.
Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Dr. Christopher Hein von Virginia Institute of Marine Science konnte jetzt nachweisen, dass sich mit der steigenden Luftfeuchte in den Tropen auch der Aufstieg von Kohlendioxid aus den Böden erhöht. Die Studie wurde am 6. Mai 2020 im Fachmagazin Nature veröffentlicht.
Der Kali Gandaki River speist den Ganges und bring Sedimente tropischer Böden mit. Bildrechte: Dr. Valier Galy, WHOIWir konnten nachweisen, dass die Bodenatmungsraten im Einzugsgebiet der Flüsse Ganges und Brahmaputra in den letzten 18.000 Jahren gestiegen sind, wie die Temperaturen und die Luftfeuchtigkeit auch.
Die Kohlenstoffvorräte im Boden hingegen hätten sich verringert, sie seien an die Atmopshäre abgegeben worden, so Studienleiter Dr. Christopher Hein. Er sieht darin einen anhaltenden Trend und einen weiteren Katalysator für die globale Erwärmung:
Durch den Klimawandel werden die Niederschläge in den Tropen wahrscheinlich ansteigen. Die Böden werden stärker atmen, damit wird mehr CO2 an die Luft abgegeben - zusätzlich zu dem, was der Mensch ohnehin zufügt.
Sedimente geben Aufschluss über die Geschichte der Böden
Mehr als eine Milliarde Tonnen Sediment aus dem Himalaya transportieren Ganges und Brahmaputra jährlich zum Meer - in die Bucht von Bengalen. Dort untersuchten die Forscher drei Sedimentadern, um herauszufinden, wie sich Klima und Bodenatmung an den beiden Flüssen in den 18.000 Jahren seit der letzten Eiszeit entwickelt haben.
Mit der Radiokarbonmethode ermittelten sie das Alter der Sedimentproben und verglichen sie mit organischen Molekülen, die direkt von Landpflanzen stammen. Das Ergebnis: In feuchteren Epochen, in denen die Sedimente auch schneller flossen, waren die Mikroorganismen in den Böden aktiver und gaben mehr CO2 ab. War es trockener und kühler, speicherten die Böden den Kohlenstoff über längere Zeit.
Kleine Veränderungen, große Effekte
Den Untersuchungen des Teams um Christopher Hein zufolge hatten sich die Bodenatmungsrate und der Kohlenstoffumsatz in den 2.600 Jahren nach dem Ende der letzten Eiszeit beinahe verdoppelt. In diesem Zeitraum hatten die Niederschlagsmengen des indischen Sommermonsuns zugenommen.
Schon ein geringer Anstieg der Niederschlagswerte kann die Bodenatmung erheblich beschleunigen.
Mit ihrer Studie konnten die Forscher des Virginia Institute of Marine Science (USA) belegen, dass auch tropische Böden zunehmend Kohlendioxid an die Atmosphäre abgeben. Frühere Untersuchungen hatten vor allem Permafrostböden der Arktis betrachtet und prognostiziert, dass diese jährlich bis zu 0,6 Milliarden CO2 ausstoßen. Das Fazit: Durch die globale Erwärmung atmen die Böden aktiver und verstärken damit den Treibhauseffekt - möglicherweise tatsächlich der Beginn eines Teufelskreises.
(krm)
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