Könnte Waldboden zu einem „Methan-Staubsauger“ werden? 24 Jahre Daten zeigen unerwartetes Klima-Feedback

Könnte Waldboden zu einem „Methan-Staubsauger“ werden? 24 Jahre Daten zeigen unerwartetes Klima-Feedback

Wenn es um das Thema Treibhausgase geht, steht oft Kohlendioxid im Mittelpunkt, doch es gibt einen „schwierigen Übeltäter“, der „auch in kleinen Mengen wirkt“: Methan. Obwohl seine Konzentration in der Atmosphäre nicht so hoch ist wie die von CO₂, hat es auf kurze Sicht einen großen Einfluss auf die Erderwärmung. Deshalb ist es entscheidend zu wissen, „wo es herkommt und wo es verschwindet“, da dies die Zukunft des Klimas beeinflussen kann.


Als „Verschwinder“ wurde der Waldboden ins Auge gefasst. Im Waldboden gibt es Mikroorganismen, die Methan wie Nahrung aufnehmen und abbauen, wodurch das Methan in der Luft allmählich reduziert wird. In den letzten Jahren war jedoch unklar, ob der Klimawandel diese Funktion schwächt oder stärkt, da verschiedene Studien zu unterschiedlichen Schlussfolgerungen kamen. „Werden die Mikroorganismen bei Trockenheit geschwächt?“ „Nein, bei Trockenheit kann das Gas leichter in den Boden eindringen“ – beide Argumente sind plausibel. Um eine Entscheidung zu treffen, waren „langfristige Beobachtungsdaten am gleichen Ort“ erforderlich, anstatt kurzfristiger Experimente.


Im Mittelpunkt der aktuellen Diskussion steht eine Langzeitbeobachtung in einem Wald im Südwesten Deutschlands. Das Forschungsteam hat in 13 Waldparzellen, darunter Buchen- und Fichtenwälder, über einen Zeitraum von bis zu 24 Jahren regelmäßig die Luft im Boden (Bodengas) entnommen und anhand der Methankonzentrationsänderungen geschätzt, „wie viel Methan der Boden aufgenommen hat“. An einigen Stellen wurde zudem eine unabhängige Methode angewandt, bei der eine geschlossene Kammer auf der Bodenoberfläche platziert wurde, um die stündliche Konzentrationsänderung zu messen und zu überprüfen, ob die Berechnungen mit der Realität übereinstimmen. Solche „redundanten Überprüfungen“ steigern die Zuverlässigkeit langfristiger Daten.


Das Ergebnis ist einfach, aber überraschend. In den beobachteten Waldböden hat die Methanaufnahme langfristig zugenommen und stieg im Durchschnitt um 3% pro Jahr. Diese Botschaft zeigt, dass der Klimawandel nicht immer die natürlichen Prozesse schwächt.


Warum hat die Aufnahme zugenommen? Der Schlüssel liegt in „Trockenheit“ und „Temperatur“. Wenn der Regen abnimmt, sinkt der Wassergehalt im Boden. Feuchter Boden wird durch Wasser in den kleinen Zwischenräumen gefüllt, wodurch die „Luftwege“ für das Gas verengt werden. Andererseits nimmt in trockenem Boden die Anzahl der Poren zu, durch die Luft eindringen kann, sodass Methan leichter in den Boden diffundieren kann. Das bedeutet, dass Methan leichter in den Bereich gelangt, in dem die Mikroorganismen warten. Zudem steigt bei höheren Temperaturen die Aktivität der Mikroorganismen, was die Geschwindigkeit der Methanoxidation (Abbau) erhöht. Wenn Trockenheit und Erwärmung gleichzeitig voranschreiten, hat sich unter den Bedingungen dieser Region die „Methanaufnahme“ verstärkt.


Allerdings sollte man sich nicht zu sicher fühlen. Das Ergebnis zeigt, dass „unter bestimmten klimatischen Bedingungen die Aufnahme zunimmt“, nicht dass „es weltweit so sein wird“. Tatsächlich haben Studien in anderen Regionen gezeigt, dass bei zunehmenden Niederschlägen der Boden feuchter wird und die Methanaufnahme erheblich sinken kann. Das Forschungsteam betont auch, dass das Ergebnis im Gegensatz zu bestehenden internationalen Meta-Analysen (Schlussfolgerungen aus vielen Studien) steht und hebt die Bedeutung von regionalen Unterschieden und Langzeitbeobachtungen hervor.


Warum gibt es Unterschiede zwischen den Studien? Es gibt drei Hauptgründe.


Der erste Grund sind die unterschiedlichen klimatischen Bedingungen. In Regionen, in denen die Trockenheit zunimmt, und in Regionen, in denen die Niederschläge zunehmen, sind die Bedingungen für die Gasdiffusion im Boden entgegengesetzt. In Regionen, in denen der Regen abnimmt, wie in der aktuellen Studie, tritt eher eine Zunahme der Aufnahme auf, während in Regionen, in denen der Regen zunimmt, eher eine Abnahme der Aufnahme auftritt. Der Klimawandel zeigt sich nicht in eine Richtung, sondern in „unterschiedlichen Formen“ je nach Region.


Der zweite Grund sind die Unterschiede im Boden selbst. Korngröße, organische Substanz, Dichte, Wurzelverteilung, Topographie und der Zustand des Waldbodens verändern das Gleichgewicht zwischen Luft und Wasser. Es gibt Böden, in denen sich leicht Wege für Methan bilden, und Böden, die schnell durch Wasser blockiert werden. Auch die Baumarten im Wald (ob Buche oder Nadelbaum) beeinflussen die Eigenschaften des Laubs, den Säuregehalt des Bodens und die Mikroorganismengemeinschaft.


Der dritte Grund ist die „Dauer“ der Beobachtung. Kurzzeitbeobachtungen werden von den Wetterbedingungen beeinflusst. Wenn zufällig mehrere feuchte Jahre aufeinanderfolgen, scheint die „Aufnahme gesunken“ zu sein, und wenn mehrere trockene Jahre aufeinanderfolgen, scheint die „Aufnahme gestiegen“ zu sein. Langfristige Daten glätten dieses Rauschen und zeigen die Veränderung als Trend. Die aktuelle Studie wird genau aus diesem Grund geschätzt.


Wie wirkt sich diese Entdeckung auf den Klimaschutz aus? Zunächst kann man sagen, dass Waldböden eine „zusätzliche Rückenwind“ Möglichkeit darstellen könnten. Die Bemühungen zur Reduzierung der anthropogenen Methanemissionen sind eine Voraussetzung, aber wenn die Natur die Aufnahme erhöht, könnte sich die Abnahme der Konzentration in der Atmosphäre bei gleicher Reduktion ändern.


Doch wenn man einen Schritt weitergeht, gibt es auch Fallstricke. Mit zunehmender Trockenheit könnten im Wald andere Risiken – wie Dürrestress, Schädlingsbefall, Brandrisiko und Verlust von Boden-Kohlenstoff – zunehmen. Auch wenn Methan allein positiv ist, wäre es kontraproduktiv, wenn sich die gesamte Kohlenstoffbilanz oder die Gesundheit des Ökosystems verschlechtern. Zudem könnten Mikroorganismen bei zu extremer Trockenheit nicht mehr aktiv sein, und die Aufnahme könnte stagnieren. Es ist also nicht überraschend, dass es eine Nichtlinearität gibt, bei der „mäßige Trockenheit die Aufnahme fördert, aber zu viel Trockenheit sie stoppt“.


Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass „Wald nicht nur Boden“ bedeutet. In jüngster Zeit gibt es auch Studien, die zeigen, dass Methan an der Oberfläche von Baumstämmen und Ästen aufgenommen werden kann. Die Methanbilanz des Waldes ist ein Zusammenspiel von Quellen wie Feuchtgebieten, Senken im Boden und der Aufnahme (oder Freisetzung) an der Baumoberfläche. Die aktuelle Studie konzentriert sich auf den „Boden“, aber um die Methanbilanz des gesamten Waldes zu diskutieren, wird in Zukunft eine weitere Integration erforderlich sein.


Welche Reaktionen gibt es in den sozialen Medien? (※ Eine Analyse der „Reaktionstrends“, die aus dem Artikelinhalt hervorgehen)

Zum Zeitpunkt des Abrufs gab es auf der kommentierten Artikelseite keine Kommentare. Ähnliche Themen, die in den sozialen Medien verbreitet werden, lassen sich jedoch oft in folgende Reaktionsmuster unterteilen.


1) Diejenigen, die Hoffnung finden

  • „Wenn die Natur die Erderwärmung von selbst stoppen kann, gibt es Hoffnung.“

  • „Der Wert des Waldes liegt nicht nur in Holz und CO₂.“


2) Diejenigen, die vorsichtig sind

  • „Es sieht nach ‚guten Nachrichten‘ aus, aber es ist regional begrenzt. Missverständnisse könnten sich verbreiten.“

  • „Zunehmende Trockenheit = mehr Waldbrände. Man kann sich nicht nur über die Methanaufnahme freuen.“


3) Diejenigen, die Methan selbst wieder ins Rampenlicht rücken

  • „Es wird immer nur über CO₂ diskutiert, aber die Methanmaßnahmen sollten beschleunigt werden.“

  • „Nicht nur Kühe und fossile Brennstoffe, sondern auch die Aufnahme durch die Natur sollte richtig erfasst werden.“


4) Diejenigen, die auf die Forschungsmethoden reagieren (typisch für naturwissenschaftliche soziale Medien)

  • „24 Jahre Beobachtung sind stark. Überzeugender als Kurzzeitexperimente.“

  • „Bodengasprofile + Kammerverifizierung, solide.“


Diese Reaktionen zeigen, dass je erfreulicher die Nachricht ist, desto wichtiger ist es, „unter welchen Bedingungen sie gilt“ sorgfältig zu kommunizieren. Die Möglichkeit, dass die Methanaufnahme durch Waldböden zunimmt, ist sicherlich interessant. Aber es sollte als Ergebnis verstanden werden, das mit der Realität einhergeht, dass die Auswirkungen des Klimawandels regional unterschiedlich sind und nicht ohne langfristige Betrachtung erfasst werden können.


Letztendlich liegt der Kernpunkt dieser Forschung darin, dass „ohne langfristige Überwachung die ‚wahren Auswirkungen‘ des Klimawandels nicht sichtbar sind“. Die Diskussion über den Schutz der Wälder neigt dazu, von Emotionen oder Verschwörungstheorien beeinflusst zu werden. Gerade deshalb ist die kontinuierliche, sorgfältige Beobachtung der stärkste Gegenbeweis und der vertrauenswürdigste Kompass.


Quelle

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