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Auch gezielte Landbewirtschaftung kann das Klima-Problem für Europa nicht lösen

23.05.2003


Nur 7 - 12 Prozent der vom Menschen verursachten Kohlendioxid-Emissionen in Europa werden von der Biosphäre wieder aufgenommen, belegt die erste europäische Kohlenstoff-Gesamtbilanz


Simultane Messungen der Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre per Flugzeug und des Nettoaustausches von Kohlendioxid über dem Nationalpark Hainich in Thüringen mit der Eddy-Covarianz-Methode, einem mikrometeorologischen Verfahren, das direkt die CO2-Flüsse zwischen Wald und Atmosphäre bestimmt. Die Messdaten liefern wesentliche Informationen für die beiden in der Studie verwendeten unabhängigen Methoden zur Abschätzung der Kohlenstoffbilanz.

Foto: Max-Planck-Institut für Biogeochemie/Ziegler



Ist Europas terrestrische Biosphäre eine Quelle oder Senke für das Klimagas Kohlendioxid (CO2) und eignet sie sich für Klimaschutzmaßnahmen? Wissenschaftler des europäischen Forschungsverbundes "CarboEurope" haben unter Führung der Universität Antwerpen und wesentlicher Beteiligung des Jenaer Max-Planck-Instituts für Biogeochemie jetzt die erste umfassende und konsistente Kohlenstoffbilanz für Europa erstellt und in der Fachzeitschrift "Science" veröffentlicht (Science Express, 22. Mai 2003).



Diese Studie bündelt das heute verfügbare Wissen zu Kohlenstoffsenken und -quellen in Europa und führt dazu die Ergebnisse von zwei voneinander unabhängigen Rechenmethoden zusammen. Berechnungen auf der Basis von Atmosphärendaten weisen die Biosphäre Europas eindeutig als Kohlenstoffsenke aus, was aber von Modellrechnungen für die wichtigsten Ökosysteme nur teilweise bestätigt wird. Obwohl jeder der beiden Ansätze noch erhebliche Unsicherheiten hat, ergibt der Vergleich der Ergebnisse konsistent, dass Europas Biosphäre derzeit eine Kohlenstoffsenke von 135 bis 205 Teragramm Kohlenstoff pro Jahr darstellt. Dies entspricht 7 bis 12 Prozent der anthropogenen CO2-Emissionen in Europa: Wälder und möglicherweise auch das Grünland nehmen CO2 auf, während Äcker und genutzte Feuchtgebiete CO2 in ähnlicher Größenordnung wieder abgeben. Eine gezielte Bewirtschaftung könnte die Kohlenstoff-Aufnahme in den nächsten Jahrzehnten zwar deutlich erhöhen, aber keinesfalls die notwendigen Maßnahmen zur Minderung der Kohlendioxid-Emission in Europa ersetzen.

Seit Jahren steht fest, dass die terrestrische Biosphäre in der nördlichen Hemisphäre der Erde außerhalb der Tropen Kohlendioxid (CO2) aufnimmt und so zur Stabilisierung des globalen Klimas beiträgt. Die geographische Verteilung dieses als "Kohlenstoff-Senke" bezeichneten Prozesses zwischen Nordamerika, Europa und Sibirien ist jedoch noch immer umstritten. Eine europäische Forschergruppe, darunter Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena, haben jetzt erstmals mit einer umfassenden Kohlenstoffbilanz gezeigt, dass Europas Biosphäre sehr wahrscheinlich nur eine vergleichsweise kleine Kohlenstoffsenke ist. Die Wissenschaftler verwendeten dazu den Trick einer "Eingrenzung von zwei Seiten", eine Methode, mit dem die Kohlenstoff-Forschung im europäischen Projektverbund "CarboEurope" weltweit führend ist. Dabei werden zwei unterschiedliche Berechnungen völlig unabhängig voneinander durchgeführt, um trotz noch vorhandener methodischer Schwierigkeiten und unzureichender Daten eine zuverlässige Bilanz zu erstellen. Die Messungen in der Atmosphäre liefern hierbei Zeugnisse, die mit Hochrechnungen von Ökosystemstudien, Forstinventaren etc. für die gesamte europäische Landfläche verglichen werden. Dabei sind die Unsicherheiten sowohl in den Atmosphärenstudien als auch in den Hochrechnungen noch so hoch, dass keiner der beiden Ansätze alleine Europa als Quelle oder Senke sicher bestimmen könnte. Kommen beide Herangehensweisen hingegen zu ähnlichen Ergebnissen, ist diese Aussage mit großer Wahrscheinlichkeit richtig.

Im Ergebnis der "Eingrenzung von zwei Seiten" haben die Wissenschaftler eine Kohlenstoffsenke in Europas Biosphäre von 135 und 205 Teragramm Kohlenstoff pro Jahr errechnet. Dies entspricht 7 bis 12 Prozent der vom Menschen verursachten CO2-Emissionen in Europa. Nur zum Vergleich: Weltweit nimmt die Biosphäre bis zu einem Drittel der vom Menschen verursachten Kohlenstoff-Emissionen wieder auf. Die Spannbreite der Schätzung für Europa ist allerdings immer noch hoch: So ergaben die Atmosphärenstudien eine doppelt so hohe Kohlenstoffsenke als die Summe der Hochrechnungen von verschiedenen Ökosystemtypen. Dabei sind heute die Hochrechnungsverfahren bereits viel komplexer als die einfachen, kaum überprüfbaren Anrechnungsverfahren für Kohlenstoffsenken, die unter dem Kyoto-Protokoll verwendet werden dürfen und die somit leicht zu Fehleinschätzungen führen können. Annette Freibauer, an der Studie beteiligte Wissenschaftlerin am Max-Planck-Institut für Biogeochemie, sagt deshalb: "Nur der in unserer Studie verwendete Ansatz, alle Quellen und Senken der Biosphäre zu bilanzieren, ist durch Atmosphärenstudien verifizierbar und sollte deshalb auch in zukünftigen Verhandlungen zum Kyoto-Protokoll aufgegriffen werden."

Die Hochrechnungen der Wissenschaftler ergaben, dass Wälder und möglicherweise auch Grünland CO2 aufnehmen, während Äcker und genutzte Feuchtgebiete CO2 in ähnlicher Größenordnung wieder abgeben. Praktisch die gesamte europäische Landfläche unterliegt heute der menschlichen Nutzung. Land- und Forstwirtschaft haben somit einen entscheidenden Einfluss auf die Kohlenstoffbilanz Europas. Eine gezielte Bewirtschaftung könnte deshalb die Kohlenstoffaufnahme für die nächsten Jahrzehnte erhöhen, indem die Kohlenstoffaufnahme in den Wäldern gefördert und die Kohlenstoffabgabe aus Äckern und genutzten Feuchtgebieten reduziert wird. Freibauer: "Doch damit könnte man nur kurzfristig einen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Bereits nach wenigen Jahrzehnten wäre die Speicherkapazität der Biosphäre gesättigt bzw. würde durch Klimawandel oder veränderte Landnutzung wieder zu einer Kohlenstoffquelle. Die Kohlenstoffspeicherung in der Biosphäre ist in Europa zeitlich begrenzt und mengenmäßig gering im Vergleich zu den anthropogenen CO2-Emissionen. Sie kann daher keinesfalls Maßnahmen zur Emissionsminderung in Europa ersetzen."

Die Studie zeigt klar die Grenzen unseres heutigen Wissens. Daher haben die Forscher bei der Europäischen Kommission eine Fortsetzung der Arbeiten von "CarboEurope" beantragt, um mit einem dichteren, noch besser integrierten Messnetz und neuen Methoden in der Modellierung die Unsicherheiten in der europäischen Kohlenstoffbilanz weiter zu reduzieren.

Mitautoren der Studie sind:

  • Ivan A. Janssens und Reinhart Ceulemans von der Abteilung Biologie, Universität Antwerpen, Antwerpen, Belgien;
  • Annette Freibauer und Ernst-Detlef Schulze vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie, Jena;
  • Philippe Ciais und Gerd Folberth vom Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement, Paris, Frankreich;
  • Pete Smith vom Department of Plant and Soil Science, University of Aberdeen, Schottland;
  • Gert-Jan Nabuurs und RWA Hutjes von Alterra, Wageningen, Niederlande;
  • Bernhard Schlamadinger von Joanneum Research, Graz, Österreich;
  • Riccardo Valentini vom Department of Forest Science and Environment, Universität Tuscia, Italien;
  • Han Dolman vom Department of Geo-Environmental Sciences, Freie Universität Amsterdam, Niederlande.

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Prof. Dr. Ernst-Detlef Schulze
Max-Planck-Institut für Biogeochemie
Winzerlaer Str. 10, 07745 Jena
Tel: 03641 - 57-6100
Fax: 03641 - 57-7100
E-Mail: detlef.schulze@bgc-jena.mpg.de

Dr.Claudia Hillinger | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.bgc-jena.mpg.de

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