Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Savannen dominieren die Schwankungen der Landvegetation als Kohlenstoffsenke

22.05.2015

Seit über 50 Jahren nimmt die Landvegetation mehr Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf, als sie wieder abgibt. Ändert sich diese Senken-Funktion, ist auch der CO2-Gehalt der Atmosphäre und damit das Klima betroffen.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie haben nun zusammen mit internationalen Kollegen den Beitrag verschiedener Ökosysteme untersucht: Während Waldökosysteme die Gesamtstärke der Kohlenstoffsenke bestimmen, sind halbtrockene Ökosysteme wie Savannen und Buschland für den Großteil ihrer jährlichen Schwankungen hauptverantwortlich. Die Studie erscheint in der Science-Ausgabe vom 22. Mai.


Savannenlandschaft in Tansania

Foto: Fritz/Heinrich

Erdsystemforscher versuchen weltweit, die Zunahme des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) in der Atmosphäre, und die damit zu erwartende Klimaentwicklung zu erklären und vorherzusagen.

Im Rahmen des natürlichen CO2-Austauschs nahmen die pflanzlichen Ökosysteme der Landflächen in den letzten 50 Jahren mehr Kohlenstoff aus der Atmosphäre auf, als sie wieder abgaben; sie wirkten als sogenannte Kohlenstoffsenke. Berechnungen zufolge wird im langfristigen Mittel dadurch etwa ein Viertel der anthropogen verursachten CO2-Emissionen klima-neutral in der Landvegetation gebunden.

Die Bilanz des natürlichen CO2-Austauschs zwischen dem Land und der Atmosphäre resultiert im Wesentlichen aus der pflanzlichen Aufnahme des atmosphärischen CO2 durch Photosynthese, und der Abgabe von CO2 durch Atmungsprozesse in der Vegetation und im Boden.

Feuer und andere seltene Extremereignisse setzen ebenfalls CO2 in die Atmosphäre frei, sind im globalen, langfristigen Mittel gesehen aber von untergeordneter Bedeutung. Kleine Veränderungen in diesen Flüssen sind daher hauptverantwortlich für die beträchtlichen jährlichen Schwankungen der globalen CO2-Zunahme in der Atmosphäre. Diese Schwankungen überlagern den anthropogen verursachten Anstieg der CO2-Konzentration durch die Verbrennung fossiler Energieträger.

Doch wie genau entstehen die jährlichen Abweichungen, welche Ökosysteme sind hierfür verantwortlich?

Frühere Bestandsaufnahmen deuten darauf hin, dass der Großteil des Kohlenstoffs, den die Landvegetation seit der Industrialisierung aufnahm, wahrscheinlich in den Wäldern der Tropen und der gemäßigten Zonen gespeichert wurde.

Um diese Frage genauer zu beantworten sowie den Beitrag klimatisch sowie regional unterschiedlicher Ökosysteme zu untersuchen, stellte ein internationales Forscherteam zusammen mit Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena neue Berechnungen an: Mithilfe verschiedener globaler Ökosystemmodelle und gemessener atmosphärischer CO2-Daten wurde zunächst die geographische Verteilung der Kohlenstoffbilanz der letzten 30 Jahre bestimmt.

Nach Zuordnung der geographisch lokalisierten CO2-Bilanz zu verschiedenen Vegetationsklassen (z.B. tropische Wälder, halb-trockene Ökosysteme) zeigte sich zunächst ein erwarteter Befund: „Waldökosysteme, also tropische Regenwälder wie auch die Wälder in unseren Breiten, machen den größten Anteil der gesamten CO2-Aufnahme in die Landökosysteme aus“, sagt Dr. Sönke Zaehle, Gruppenleiter und einer der Autoren vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie.

Die Forscher kamen jedoch auch zu einer überraschenden neuen Erkenntnis: Die jährlichen Schwankungen der globalen Kohlenstoffaufnahme kamen nicht vorwiegend aus den Gebieten, die viel Kohlenstoff aufnehmen, sondern aus halb-trockenen Ökosysteme (Savannen und Buschland).

„Obwohl sie nur ein Fünftel zur Kohlenstoffsenke der Landvegetation beitragen, sind Savannen und Buschland in etwa für die Hälfte der jährlichen Schwankungen der Kohlenstoffbilanz der Landökosysteme verantwortlich“, ergänzt Prof. Markus Reichstein, Direktor am Max-Planck-Institut für Biogeochemie. Ausschlaggebend hierfür ist die Stärke ihrer photosynthetischen CO2-Fixierung, die gerade in halbtrockenen Gebieten von Schwankungen des Niederschlags stark abhängt.

Die neuen Erkenntnisse zeigen also, dass die Savannen und Buschland-Regionen einen entscheidenden Beitrag zu Abweichungen der globalen CO2-Bilanz leisten; wissenschaftlich sind sie bisher aber wenig untersucht. Der Koautor Benjamin Smith, Professor für Ökosystemwissenschaften an der Lund Universität, Schweden, fasst zusammen:

Die Studie betont eindeutig wie wichtig es ist, unsere Aufmerksamkeit auf Savannen und andere klimatisch eher trockene Ökosysteme zu wenden. Sie sind charakteristisch für Landschaften einiger ärmerer Länder unserer Erde und wurden bisher in klimapolitischen Diskussionen weitgehend vernachlässigt.

Original-Veröffentlichung:
The dominant role of semi-arid ecosystems in the trend and variability of the land CO2 sink
Anders Ahlström, Michael R. Raupach, Guy Schurgers, Benjamin Smith, Almut Arneth, Martin Jung, Markus Reichstein, Josep G. Canadell, Pierre Friedlingstein, Atul K. Jain, Etsushi Kato, Benjamin Poulter, Stephen Sitch, Benjamin D. Stocker, Nicolas Viovy, Ying Ping Wang, Andy Wiltshire, Sönke Zaehle, Ning Zeng.
Science. DOI: 10.1126/science.aaa1668

Weitere Informationen:

https://www.bgc-jena.mpg.de/bgi/index.php/Main/HomePage Homepage der Abteilung

Dr. Eberhard Fritz | Max-Planck-Institut für Biogeochemie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Sauerstoffkrisen in der Adria sind nicht nur vom Menschen verursacht
28.03.2017 | Universität Wien

nachricht Müll in den Weltmeeren überall präsent: 1220 Arten betroffen
23.03.2017 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Von Agenten, Algorithmen und unbeliebten Wochentagen

28.03.2017 | Unternehmensmeldung

Hannover Messe: Elektrische Maschinen in neuen Dimensionen

28.03.2017 | HANNOVER MESSE

Dimethylfumarat – eine neue Behandlungsoption für Lymphome

28.03.2017 | Medizin Gesundheit