Klimawandel: Bodenbakterien rülpsen mehr CO2

Der Klimawandel löst in Wäldern Prozesse aus, die die Erderwärmung zusätzlich vorantreiben: Mikroorganismen beginnen, jene Kohlenstoff-Bestandteile im Boden zu zersetzen, die bisher aufgrund ihres Alters als stabil galten. Das berichten US-Forscher in der Online-Zeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“.

„Wälder sind wichtige Kohlenstoff-Senken. Unter bestimmten Bedingungen könnten sie jedoch auch zu Emittenten für Treibhausgasen werden“, warnt Studienleiterin Francesca Hopkins.

Angst vor Verstärkern

Mit Sorgenblicken verfolgt die Klimaforschung jene Veränderungen der Erdoberfläche, die durch die Erderwärmung ausgelöst werden und diese selbst beschleunigen – sogenannte „Feedback-Schleifen“. Prominentes Beispiel dafür ist das arktische Meereis, das einfallendes Sonnenlicht reflektiert. Schmilzt es, nehmen die zurückbleibenden dunklen Wasserflächen mehr Hitze auf – wobei das wärmere Meer wiederum die Eisschmelze beschleunigt.

Temperatur knackt Altbestände

Doch auch Wäldern sind derartige Mechanismen zu finden, befürchten die Forscher der University of California in Irvine http://uci.edu und vom Lawrence Berkeley National Laboratory http://lbl.gov . Mikroorganismen, die den Bodenhumus zersetzen, sind bei steigenden Temperaturen nicht nur aktiver, sondern machen sich auch an jene Kohlenstoff-Speicher, die schon seit Jahrzehnten im Boden stecken. Das Problem dabei: Beim Veratmen der sich zersetzenden Blätter und Wurzeln stoßen die Bakterien den zuvor gefestigten Kohlenstoff als Kohlendioxid (CO2) aus.

Die Forscher sammelten dazu Bodenproben aus US-Wäldern in Einweckgläsern und erwärmten diese auf verschiedene Temperaturen. Die Zersetzer-Mikrobien drangen in manche Kohlenstoffschichten ein, die laut Isotopen-Tests schon über zehn Jahre alt waren. Bei heutigen Temperaturannahmen für das Jahr 2100 muss man mit einer Verdoppelung der CO2-Ausatmung rechnen, sagen die Forscher. Bei einer „unrealistischen“ Erwärmung um 20 Grad steigt dieser Wert sogar um das Achtfache.

Photosynthese als Schutz

„In den Böden steckt genauso viel Kohlenstoff wie in der Atmosphäre und der gesamten Vegetation zusammen. In Waldböden und nie kultivierten Wiesen ist der Anteil besonders hoch“, erklärt Jürgen Böttcher, Bodenökologe am Institut für Bodenkunde der Uni Hannover http://www.soil.uni-hannover.de , im pressetext-Interview. „Ob Kohlenstoff im Boden stabil ist oder nicht, dürfte auch von Faktoren wie der Aggregation des Bodens abhängen“, so der Experte.

Dass ein Temperaturanstieg die mikrobielle Aktivitäten im Boden erhöht, ist gut erforscht. Manche Argumente sprechen allerdings dagegen, dass der Wald zum Netto-Emittenten werden könnte. „Steigt die Temperatur und der CO2-Anteil der Atmosphäre, begünstigt das die Photosynthese und somit das Baumwachstum. Nicht nur die Pflanzenmasse wird dadurch schneller neugebildet, sondern es fließt auch mehr Streu – und somit Kohlenstoff – wieder dem Boden zu“, gibt Böttcher zu bedenken.

Abstract der Studie unter http://www.pnas.org/content/early/2012/06/07/1120603109.abstract