Baumerhalt stoppt Klimawandel

Der Wald als Empfehlung einer klimaangepassten Landnutzung
Wälder sind eine wichtige Komponente des Kohlenstoffkreislaufs der Erde. So lassen sich die Ruhephasen der Laubbäume im Winter der nördlichen Hemisphäre deutlich an den Jahresschwankungen der CO2-Konzentration der Erdatmosphäre ablesen. Die Menge des Kohlenstoffdioxids nimmt seit der Industrialisierung stetig zu. Sie ist mit 0,04 % Volumen-Anteil in der Atmosphäre ein wichtiger Verursacher des Treibhauseffektes. Der durch die Photosynthese der Pflanzen zunehmende Sauerstoff macht dagegen fast 21 % der Homosphäre aus.

Um biologische Prozesse von Bäumen zu erfassen, wie die Netto-Primär-Produktion an Biomasse und die Kohlenstoffspeicherrate, werden unterschiedliche Stadien der biologischen Organisation in Rechenmodellen nachgebildet – vom einzelnen Blatt bis zum Waldstandort. Zwar hat die Kohlenstoff-Forschung große Fortschritte bei der Beurteilung von Blattumsatz und Standortabhängigkeit gemacht, dennoch gab es bisher keinen wissenschaftlichen Konsens zur Produktivität auf der Ebene des einzelnen Baumindividuums. Insbesondere fehlten weltweit vergleichbare empirische Daten zum absoluten Massenzuwachs – und somit zur CO2-Speicherkapazität – in den unterschiedlichen Altersphasen von Gehölzen. In einem weltweiten Forschungs-verbund wurde nun die Frage geklärt, wann der Massenzuwachs eines Baumes am größten ist. Geht der Biomassezuwachs mit dem Größenwachstum und dem Alter von Bäumen einher? Wie ist die zeitliche Verteilung des Biomassezuwachses bei verschiedenen Arten und auf unterschiedlichen Standorten?

In der Fachzeitschrift Nature [12914]i wurde nun das Ergebnis einer globalen Untersuchung von 403 Baumarten der tropischen und der gemäßigten Zone vorgestellt. Es zeigt sich, dass der Massenzuwachs für die meisten Baumarten und damit die CO2-Speicherfunktion kontinuierlich mit dem Alterungsprozess zunimmt.
Folglich sind alte, große Bäume nicht nur ein Kohlenstoffreservoir, sondern können auch mehr CO2 aus der Luft filtern und aktiv binden. Teilweise kann ein einziger großer Baum innerhalb eines Jahres dieselbe Menge an Kohlenstoff binden, wie ein mittelgroßer Baum über seine Lebenszeit insgesamt gebunden hat. Erklärlich sind solche erstaunlichen Zuwachsraten mit Größenwachstum und Alter durch die enorme Zunahme der Gesamtheit aller Blattoberflächen eines stattlichen Baumes.
Dieser Oberflächenzuwachs macht die gefundene Abnahme der Produktivität pro cm² Blattflächen bei weitem wett, ebenso eine Abnahme der Individuendichte in alten Wäldern. Obwohl in alten Wäldern also weniger Bäume auf einer definierten Fläche stehen und alte Blätter weniger CO2 pro Blatteinheit veratmen, ist jedoch die Leistungsfähigkeit und Zuwachsrate alter Bäume und damit alter Wälder deutlich höher als bei jüngeren Bäumen bzw. in jüngeren Waldstadien.

Diese Erkenntnis revidiert nicht nur die bisher weithin verbreitete Ansicht, junge Bäume würden schneller wachsen, einen höheren Stoffumsatz und damit größeren Massezuwachs haben. Die Ergebnisse fordern vielmehr eine andere Wertschätzung alter Wälder. Mit Hinblick auf die Klimakrise stellen sie den bisherigen Umgang mit Forsten und Wäldern grundlegend infrage. Klimaangepasste Handlungsanweisungen erfordern den Erhalt alter Wälder. Nicht nur die Landnutzungsstrategien müssen entsprechend hinsichtlich ihrer Klimarelevanz korrigiert werden, auch auf der Ebene des einzelnen Baumes gilt „Bestandserhalt vor Neupflanzung“ als die naturverträglichere Option.

Wissenschaftlich abgesichert: alte Bäume sind die größeren Kohlenstoffsenken

Die empirische Basis dieser Studie bilden wiederholte Messungen standardisierter Parameter an 673.046 Bäumen weltweit, die 403 verschiedenen Arten zuzuordnen sind. Diese 403 Arten stammen aus 76 Familien und beziehen alle baumbestandenen Kontinente ein. Im Durschnitt beträgt der Jahreszuwachs von Bäumen mit mehr als 1 m Stammdurchmesser artenbedingt jährlich zwischen 10 kg und 200 kg Trockenmasse. Das sind im Mittel 103 kg Trockenmassenzuwachs pro Jahr und Baum über der Bodenoberfläche. Dieser mittlere Jahreszuwachs entspricht dem Dreifachen des Jahreszuwachses derselben Arten bei 50 cm Stammdurchmesser. Alleine in einem Jahr ist der Zuwachs eines alten Baumes ebenso hoch, wie die gesamte oberirdische Trocken-Biomasse eines Baumes gleicher Art mit 20 bis 30 cm Stammdurchmesser.
Die allergrößten Baumindividuen hochwüchsiger Arten, wie z.B. Eucalyptus regnans und Sequoia sempervirens können sogar mehr als 600 kg Trockenmassezuwachs in einem Jahr haben.
Die Studie hat darüber hinaus den Einfluss des Konkurrenzkampfs zwischen den Baumindividuen erhoben. Dazu wurden 41 nordamerikanische und europäische Spezies untersucht, für die bereits Daten für den Massenzuwachs bei Solitäraufzucht verfügbar waren. Ob im dichten, altersgestuften Wald oder am Solitärstandort: die Zuwachsraten sind sehr ähnlich. Es kann also geschlossen werden, dass die Konkurrenzsituation keinen signifikanten Einfluss auf den Massenzuwachs des einzelnen Baumes hat.

Aus den gewonnenen Daten lassen sich weitere Kennzahlen von Bäumen verallgemeinern: Die Blattmasse nimmt im Quadrat zum Stammdurchmesser zu. Mit einer Verzehnfachung des Stamm-durchmessers geht also eine Verhundertfachung der Blattmasse einher. Nimmt die Blattmasse um das Hundertfache zu, vergrößern sich die Blattoberflächen um das 50 bis 100-fache, je nach Baumart.
Auf Schwankungen der Kohlenstoffkonzentration und Klimaveränderungen reagieren Wälder artspezifisch. Trotz unterschiedlicher Anpassungsmechanismen der verschiedenen Arten an Standorte, sind grundsätzliche Mechanismen nachweisbar. Bei der Evaluation verschiedener Landnutzungsformen ist dem höheren Massenwachstum alter Bäume daher Rechnung zu tragen.

Die Resultate gelten sowohl für Forste als auch für natürliche, der Sukzession überlassene Waldstandorte. Bei größenstrukturierter, naturnaher Artenzusammensetzung verschiedener Altersstadien wird mehr CO2 gebunden, je älter der Wald ist. Damit kann alten Bäumen eine überproportionale Wichtigkeit als Kohlenstoffsenke zugeschrieben werden. Bedenkt man, dass im Westen der USA Bäume mit mehr als 100 cm Durchmesser nur 6 % der Individuen ausmachen, diese aber ein Drittel (!) des jährlichen Biomassezuwachses stemmen, ist die Holznutzung zu überdenken.
Alte Bäume und alte Wälder verdienen folglich sowohl aus forstlicher als auch aus klimatologischer Sicht mehr Schutz. Aus diesen Erkenntnissen müssen ebenfalls neue Schlüsse für globale Klimaszenarien gezogen werden.


i Rate of tree carbon accumulation increases continuously with tree size, in: Nature (2014) doi:10.1038/nature12914 © Macmillan Publisher Ltd. 2014. http://www.nature.com/nature/journal/v507/n7490/full/nature12914.html

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Über Siby BAG

schon immer Öko, einfaches Grünes Mitglied seit 1984, sonst unter www.sibyllecentgraf.de zu gange
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2 Antworten zu Baumerhalt stoppt Klimawandel

  1. Jürgen Gauer schreibt:

    Hier wurde offensichtlich übersehen, dass man den Zuwachs auf eine Fläche beziehen muss. Ein einzelner Solitär verbraucht ziemlich viel Platz. Dann zeigt sich (wie bei Menschen auch), dass in einer mittleren Altersphase der höchste Zuwachs (CO2-Bindung) pro ha erfolgt und dann wieder abnimmt.

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    • Siby BAG schreibt:

      Die neue wissenschaftliche Erkenntnis vor knapp 3 Jahren war, dass alte, große Bäume tatsächlich mehr CO2 binden – also mehr Zuwachs haben als jüngere und dass es KEINEN Peak im mittleren Alter gibt. Selbst bei Betrachtung aller Kontinente kommen die Wissenschaftler zu dieser Einschätzung. Sie ist demnach verallgemeinerbar. Von Einzelbaummessungen auf die Flächenspeicherkapazität der verschiedenen Wälder zu schließen ist ein zweiter Schritt. Der Biomassezuwachs in alten Wäldern ist jedenfalls nachgewiesener maßen größer als in (ähnlich zusammengesetzten) Wäldern mit nur mittelalten Bäumen. lassen sich Diese Erkenntnis sollte Einfluss auf die Waldbewirtschaftungsformen haben. Wälder allerdings nur als CO2-Senke zu sehen, greift zu kurz.
      Leider führt der Druck Biomasse zu produzieren und auskömmlich zu wirtschaften dazu, immer früher zu schlagen. Waren Buchen in meiner Kindheit erst mit 160 Jahren schlagreif, so werden sie jetzt schon mit 120 Jahren gefällt.

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