Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Treibhausgase im Ungleichgewicht

25.03.2015

Wie menschliche Eingriffe Feuchtgebiete verändern

Bei der Umwandlung arktischer und borealer Feuchtgebiete (wie z.B. Sümpfe und Moore) in Ackerland, sich der zusätzliche Strahlungsantrieb durch Treibhausgasemissionen in einem Zeitraum von 100 Jahren auf 0,1 Millijoule (mJ) pro Quadratmeter, im Fall von Feuchtgebieten der mittleren Breiten sogar auf etwa 0,15 mJ pro Quadratmeter, aufsummiert. Auch bei der Umwandlung natürlich bewaldeter Feuchtgebiete in bewirtschafteten Nutzwald tragen diese Standorte in der Folge stärker zur Erwärmung bei, wenn auch erheblich weniger als unbewaldete Feuchtgebiete.


Automatische Messkammern und ein Eddy-Kovarianz-System zur Messung des turbulenten Austausches von Wärme, Wasserdampf, CO und CH4 zwischen wiedervernäßtem Moor und Atmosphäre am Standort Zarnekow, Nordost-Deutschland (Foto: Daniela Franz, GFZ)

Feuchtgebiete setzen im natürlichen Zustand Methan frei und nehmen Kohlendioxid auf. Menschliche Eingriffe in Feuchtgebiete, insbesondere die Umwandlung in Ackerland, führen hingegen zu einer Freisetzung von CO2, die eine etwaige, durch Trockenlegung entstehende Verringerung von Methan-Emissionen überkompensieren.

Ein großes, internationales Forscherteam konnte nun berechnen, dass bei der Umwandlung arktischer und borealer Feuchtgebiete (wie z.B. Sümpfe und Moore) in Ackerland, sich der zusätzliche Strahlungsantrieb durch Treibhausgasemissionen in einem Zeitraum von 100 Jahren auf 0,1 Millijoule (mJ) pro Quadratmeter, im Fall von Feuchtgebieten der mittleren Breiten sogar auf etwa 0,15 mJ pro Quadratmeter, aufsummiert.

Auch bei der Umwandlung natürlich bewaldeter Feuchtgebiete in bewirtschafteten Nutzwald tragen diese Standorte in der Folge stärker zur Erwärmung bei, wenn auch erheblich weniger als unbewaldete Feuchtgebiete.

Feuchtgebiete sind einzigartige Ökosysteme, die im natürlichen Zustand meist als große natürliche Quelle für das Treibhausgas Methan (CH4), zugleich aber auch als bedeutende Senke für das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid (CO2) fungieren. Die Klimawirksamkeit solcher Feuchtgebiete ergibt sich u.a. aus der Bilanz dieser beiden Gase.

Zwar wirkt Methan als Treibhausgas über einen Zeitraum von 100 Jahren 28 mal stärker als Kohlendioxid, dennoch führt die Umwandlung von Feuchtgebieten in argraisch genutzte Flächen und eine daraus resultierende Minderung von Methan-Emissionen letztlich doch zu einer Erwärmung. Und zwar durch erhöhte CO2-Emissionen.

„Ändert sich das Feuchtgebiet durch menschlichen Einfluss, etwa durch Trockenlegung, wird dadurch auch der Einfluss dieses Areals auf das Klima geändert,“ sagt dazu Torsten Sachs vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ, einer der Ko-Autoren der Studie. „Die Gesamtbilanz dieser beiden unterschiedlich stark wirkenden Treibhausgase und damit die Klimawirksamkeit von Feuchtgebieten über verschieden lange Zeiträume hängt von der relativen Stärke und Richtung dieser im natürlichen Zustand entgegengesetzt wirkenden Stoffflüsse zwischen Ökosystem und Atmosphäre ab.“

Wieviel dieser Effekt tatsächlich weltweit ausmacht, ist immer noch recht unsicher: Große zeitliche und räumliche Variabilität und das bisher unzureichend untersuchte, komplexe Zusammenspiel verschiedener Umwelteinflüsse wie Temperaturen von Luft, Wasser und Boden, Wasserstand, Vegetation und Nährstoffversorgung bilden bereits ein dichtes Wirkungsgeflecht. Hinzu kommen die menschlichen Eingriffe in Form von Landnutzungsänderungen.

Um eine Gesamttreibhausgasbilanz für Ökosystemen in Form von Feuchtgebieten aufzustellen, untersuchte das aus über 40 Köpfen bestehende Team die Klimawirksamkeit von fast 30 unterschiedlich stark anthropogen beeinflussten arktischen, borealen und gemäßigten Feuchtgebietsstandorten weltweit. Zeitgleiche Messungen des CO2- und CH4-Austausches in Kontinental-Nordamerika, Grönland, Europa und Russland wurden für die Analyse und Modellierung herangezogen.

Dabei wurden jeweils Paare aus einem natürlichen und einem anthropogen veränderten Standort gebildet, und zwar in den jeweils möglichen Kombinationen ähnlicher Ökosystemtypen, für die jeweils für ein volles Jahr CO2- und CH4-Emissionsdaten vorlagen. GFZ-Forscher Sachs: „Zur Bestimmung des veränderten Einflusses auf das Klima diente die Differenz der Netto-Kohlenstoffbilanz der Standortpaare als Serie zusätzlichen Massenflusses in die Atmosphäre.“ Dabei wurde die unterschiedliche Klimawirksamkeit und Verweildauer der verschiedenen Gase berücksichtigt und der Erwärmungseffekt für den Zeitraum 2000 bis 2100 berechnet.

Ana Maria Roxana Petrescu et. al.: “Uncertain climate footprint of wetlands under human pressure” Proceedings of the National Academy of Science, PNAS Early Edition, 24.03. 2015,

http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1416267112

Franz Ossing | GFZ Potsdam
Weitere Informationen:
http://www.gfz-potsdam.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Das Schweigen der Hummeln
15.11.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Nachhaltige Wasseraufbereitung löst Algenprobleme
26.10.2017 | SCHOTT AG

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: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte