Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Klimawandel: ungeahnte Rolle der Bodenerosion

11.04.2017

Die Studie einer Forschergruppe aus Belgien, Deutschland und der Schweiz unter Mitarbeit von Wissenschaftlern der Universitäten in Bonn und Augsburg zeigt eine bisher wenig bedachte Rückkopplung zwischen den langfristigen Auswirkungen der menschengemachten Entwaldung und Bodenverlagerung auf die globalen Treibhausgasemissionen seit Beginn des menschlichen Ackerbaus. Rund 40 Prozent aller Kohlenstoffemissionen, die aus der Umwandlung von Grasland oder Wald in Ackerland entstehen, werden in Sedimenten gebunden. Die überraschenden Ergebnisse sind nun im Journal „Nature Climate Change” veröffentlicht.

Seit dem Beginn der Landwirtschaft vor zirka 8000 Jahren nimmt der Mensch durch die großflächige Entwaldung und der einhergehenden Veränderung von Ökosystemen und Böden Einfluss auf den globalen Kohlenstoffzyklus und damit auf die Produktion von Treibhausgasen.


Auenlehm: Uferböschung des Kananaskis Rivers in den Kanadischen Rocky Mountains mit abgelagerten kohlenstoffreichen Hochflutsedimenten.

© Foto: Thomas Hoffmann


Privatdozent Dr. Thomas Hoffmann beim Graben eines Bodenprofils in der Flussaue der Sülz im Bergischen Land.

© Foto: Adrian Strauch

„Historisch betrachtet lag der Schwerpunkt der bisherigen Forschung zur ackerwirtschaftlichen Landnutzung und deren Auswirkungen auf Böden stark auf den Aspekten der Bodenfruchtbarkeit und Bodenerosion“, sagt Erstautor Dr. Zhengang Wang von der belgischen Université catholique de Louvain (UCL).

„Die Tatsache, dass durch Bodenerosion auch kohlenstoffreiche Sedimente geschaffen werden und ein großer Teil des erodierten Kohlenstoffs durch die Photosynthese der Pflanzen ersetzt und dem Boden wieder zugeführt werden kann, wurde dabei oft außer Acht gelassen“, ergänzt Letztautor Prof. Kristof van Oost von der UCL.

„Der Grund hierfür ist nicht ein absichtliches Auslassen dieser Erkenntnis, sondern die Tatsache, dass sich Erosionsstudien oft nur über kurze Messzeiträume erstrecken, während Sedimentations- und Bodenbildungsprozesse auf viel längeren Zeitskalen betrachtet werden müssen“, ergänzt Privatdozent Dr. Thomas Hoffmann von der Universität Bonn.

Daher gab es bisher keine globalen Studien, welche die beiden Seiten der Medaille zum Bodenkohlenstoffhaushalt gemeinsam betrachten: einerseits die Kohlendioxid-Freisetzung durch Entwaldung und Erosion sowie andererseits der Verbleib des Kohlenstoffs durch Sedimentbildung in Böden. Diese beiden gegenläufigen Prozesse machen es extrem schwierig, die langfristigen Auswirkungen der Landwirtschaft auf die Freisetzung der Treibhausgase Kohlendioxid, Stickoxide und Methan abzuschätzen.

Ohne Sedimentspeicherung wäre der Klimawandel noch dramatischer

Basierend auf der Analyse archivierter Daten aus mehreren tausend Bodenprofilen verteilt über verschiedene Regionen der Erde konnten die Forscher ein Modell entwickeln, welches zeigt, dass während der letzten 8000 Jahre rund 80 Milliarden Tonnen Kohlenstoff in Sedimenten eingelagert und damit der Atmosphäre entzogen wurden. Die Menge entspricht in etwa zehn Prozent des Gesamtgehaltes an Kohlenstoff in der Atmosphäre bzw. rund 40 Prozent aller Kohlenstoffemissionen, die aus der Umwandlung von Grasland oder Wald in Ackerland entstehen.

„Diese Kohlendioxid bindende Funktion stellt damit also einen wesentlichen Faktor dar, ohne den die derzeitige Problematik sich erhöhender Treibhausgasemissionen noch dramatischer wäre“, so der Ko-Autor Dr. Sebastian Dötterl von der Universität Augsburg. Als Folge der Einführung maschinellen Ackerbaus und anderer Reformen in der Landwirtschaft im 19. Jahrhundert habe sich die Erosionsrate und damit auch die Schaffung von kohlenstoffreichen Sedimenten um fast das Fünffache im Vergleich zu vorhergehenden Zeitaltern erhöht.

Die Wissenschaftler betonen, dass ihre Arbeit auf keinen Fall als eine Empfehlung zur Erhöhung der Erosionsraten zu verstehen ist. Bodenerosion sei für viele negative Folgen verantwortlich, die die Ökosysteme und die Ernährung der Weltbevölkerung gefährden.

Außerdem sei der in den Sedimenten gespeicherte Kohlenstoff nicht dauerhaft festgelegt, deshalb könne er zeitverzögert wieder in die Atmosphäre freigesetzt werden. „In der aktuellen Diskussion über weiter steigende Temperaturen und die Folgen des Klimawandels leistet unsere Arbeit allerdings einen wesentlichen Beitrag zum besseren Verständnis und der langfristigen Modellierung von Treibhausgasemissionen“, betonen die Wissenschaftler.

Publikation: Human-induced erosion has offset one-third of carbon emissions from land cover change, Nature Climate Change

Kontakt:

Privatdozent Dr. Thomas Hoffmann
Institut für Geographie
Universität Bonn
Tel. 0261/13065592
E-Mail: thomas.hoffmann@uni-bonn.de

Dr. Sebastian Dötterl
Institut für Geographie
Universität Augsburg
Tel. 0821/5982776
E-Mail: doetterl@geo.uni-augsburg.de

Weitere Informationen:

http://dx.doi.org/10.1038/nclimate3263 Publikation im Internet

Johannes Seiler | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Wie gesund werden wir alt?
18.09.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Entrepreneurship-Studie: Großes Potential für Unternehmensgründungen in Deutschland
15.09.2017 | Alexander von Humboldt Institut für Internet und Gesellschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Höher - schneller - weiter: Der Faktor Mensch in der Luftfahrt

20.09.2017 | Veranstaltungen

Wälder unter Druck: Internationale Tagung zur Rolle von Wäldern in der Landschaft an der Uni Halle

20.09.2017 | Veranstaltungen

7000 Teilnehmer erwartet: 69. Urologen-Kongress startet heute in Dresden

20.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Drohnen sehen auch im Dunkeln

20.09.2017 | Informationstechnologie

Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen

20.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Frühwarnsystem für gefährliche Gase: TUHH-Forscher erreichen Meilenstein

20.09.2017 | Energie und Elektrotechnik