Kohlenstoffkreisläufe und -senken: Wie Wälder den globalen Klimawandel bekämpfen
Im Dezember 2020 kündigte die kanadische Regierung ihren Plan an, in den nächsten zehn Jahren zwei Milliarden Bäume zu pflanzen, wobei die Kosten dafür auf 3,16 Milliarden Dollar veranschlagt werden. Diese Strategie soll bis 2050 zu einer Reduzierung der Treibhausgasemissionen um bis zu 12 Megatonnen führen und dabei bis zu 4.300 Arbeitsplätze schaffen.
Wie diese jüngste Ankündigung zeigt, werden Wälder von politischen Entscheidungsträgern weltweit zunehmend als entscheidender Bestandteil des „Kohlenstoffkreislaufs“ und im Kampf gegen den Klimawandel anerkannt. Effizient bewirtschaftete Wälder können eine führende Rolle bei der Bindung und Speicherung von Kohlenstoff spielen und so dazu beitragen, den mit der globalen Erwärmung verbundenen Kohlenstoffgehalt in der Atmosphäre zu senken.
Was ist der Kohlenstoffkreislauf?
Der „Kohlenstoffkreislauf“ bezeichnet die Abfolge von Prozessen, durch die Kohlenstoff von Land und Wasser über die Atmosphäre und lebende Organismen zirkuliert. Die National Oceanic and Atmospheric Administration beschreibt den Kohlenstoffkreislauf als „die Art und Weise, wie die Natur Kohlenstoffatome wiederverwertet, die immer wieder von der Atmosphäre in die Organismen auf der Erde und dann zurück in die Atmosphäre gelangen“.
Der größte Teil des Kohlenstoffs ist in Gesteinen und Sedimenten gebunden, während sich der Rest im Ozean, in der Atmosphäre und in lebenden Organismen befindet. Obwohl der Kohlenstoff im Kreislauf zirkuliert, hat sich die Gesamtmenge an Kohlenstoff im Laufe der Zeit nicht verändert.
Durch menschliche Aktivitäten wie die Verbrennung fossiler Brennstoffe hat sich das Kohlenstoffgleichgewicht innerhalb des Kreislaufs jedoch verschoben, sodass ein größerer Teil dieses Kohlenstoffs in die Atmosphäre gelangt ist.
In Wäldern nehmen Bäume durch Photosynthese Kohlendioxid auf. Dabei wird Sauerstoff freigesetzt und Kohlenstoff in den holzigen Stämmen, Ästen, Wurzeln und Blättern gebunden. Dieser Prozess der Aufnahme und Speicherung von Kohlenstoff wird als Kohlenstoffbindung bezeichnet.
Ein Wald wird als „Kohlenstoffsenke“ bezeichnet, wenn er mehr Kohlenstoff aus der Atmosphäre aufnimmt, als er wieder an sie abgibt. Aus Sicht des Klimawandels ist dies ein positiver Effekt, da der Kohlenstoff in holziger Biomasse, Holzprodukten, abgestorbenem organischem Material und im Boden gebunden wird.
Andererseits wird ein Wald zu einer „Kohlenstoffquelle“, wenn er mehr Kohlenstoff freisetzt, als er bindet. Katastrophale Störungen wie Waldbrände, Stürme und massive Insektenbefälle können die Kohlenstofffreisetzung verstärken und einen Wald kurzfristig zu einer Netto-Kohlenstoffquelle machen.
Die Kohlenstoffvorräte der Wälder nehmen zu
In den letzten 40 Jahren haben Wälder den Klimawandel abgemildert, indem sie etwa ein Viertel des durch menschliche Aktivitäten wie die Verbrennung fossiler Brennstoffe und die Umwandlung von Landnutzungsformen freigesetzten Kohlenstoffs gebunden haben. Diese Kohlenstoffbindung verringert die Geschwindigkeit, mit der sich Kohlenstoff in der Atmosphäre anreichert, und verlangsamt so das Tempo des Klimawandels.
In den Vereinigten Staaten, wo Wälder etwa ein Drittel der Landesfläche bedecken, sind die Kohlenstoffvorräte der Wälder seit 1990 um 10 % gestiegen. „Insgesamt haben die Kohlenstoffvorräte der Wälder jährlich zugenommen …, was bedeutet, dass die Wälder der USA eine Netto-Kohlenstoffsenke darstellen und mehr Kohlenstoff aus der Atmosphäre aufnehmen, als sie freisetzen“, heißt es in einem Bericht des Congressional Research Service aus dem Jahr 2020.
Im Jahr 2019 speicherten die Wälder der USA 58,7 Milliarden Tonnen Kohlenstoff. Der größte Teil dieser Menge (95 %) war in den Ökosystemen der Wälder gebunden, der Rest in Holzprodukten aus der Holzernte.
Zu den Kohlenstoffspeichern des Waldökosystems zählen oberirdische Biomasse, unterirdische Biomasse, Totholz, Streu, Boden sowie Holzprodukte. Waldböden sind der größte Kohlenstoffspeicher des Waldes und machen etwa 54 % der Gesamtmenge aus. Der zweitgrößte Speicher ist die oberirdische Biomasse, die rund 26 % des Waldkohlenstoffs bindet.
Die nachstehende Grafik zeigt das anhaltende Wachstum der gesamten Kohlenstoffspeicher sowie die relative Bedeutung der verschiedenen Kohlenstoffspeicher in Waldökosystemen, gemessen in Milliarden Tonnen Kohlenstoff.
Wie die Waldbewirtschaftung zur Verbesserung der Kohlenstoffvorräte beiträgt
Eine effektive Waldbewirtschaftung trägt dazu bei, dass mehr Kohlenstoff gebunden und weniger durch Ereignisse wie Waldbrände oder Prozesse wie das Verbrennen von Schlagabfällen freigesetzt wird. Kurzfristig zielen die Bewirtschaftungsmaßnahmen darauf ab, die Kohlenstoffemissionen durch Maßnahmen zum Schutz vor Bränden und Insektenbefall sowie durch den Verzicht auf das Verbrennen von Schlagabfällen zu reduzieren.
Langfristig werden Strategien wie die Aufforstung (Anlage neuer Wälder) und die Verhinderung von Entwaldung eine entscheidende Rolle spielen. Bewirtschaftungsmaßnahmen wie die Verlängerung der Umtriebszeiten, die Auswahl geeigneter Baumarten und die Sicherstellung einer zeitnahen Wiederaufforstung nach der Ernte oder nach Störungen werden ebenfalls dazu beitragen, die Gesundheit der Wälder zu fördern und die Kohlenstoffvorräte der Wälder weiter auszubauen – als wichtige Säule in unserem Kampf gegen den Klimawandel.
