Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Das Schicksal der Wälder: Riesige Mengen Holzkohle enden im Ozean

19.04.2013
Ein internationales Team von Wissenschaftern um Rudolf Jaffé von der Florida International University in Miami und Thorsten Dittmar vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie haben ein langjähriges Rätsel um das Schicksal der Holzkohle in Böden gelöst.

Auf den ersten Blick ist es ein unspektakuläres Thema, doch es geht ums Klima. Mit diesen neuen Erkenntnissen können die Forscher das globale Kohlenstoffbudget besser kalkulieren und somit helfen, Klimafolgen abzuschätzen und letztendlich zu mildern. Bisher waren nur grobe Schätzungen über den Verbleib der Holzkohle im Boden möglich und wie sich jetzt herausstellt, sind die meisten dieser Schätzungen falsch.


Waldbrand im borealen Nadelwald
Photo Stefan Doerr, Swansea University

„Die meisten Forscher dachten, Holzkohle sei resistent und würden für immer im Boden verbleiben. Aber wenn das so wäre, wären die Böden schwarz“, sagt Jaffé.

Die in der Natur vorkommende Holzkohle entsteht vor allem bei Waldbränden und endet zum größten Teil im Boden. Auch bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen und Biomasse bleibt sie als Rückstand übrig.

“Vom chemischen Standpunkt aus gesehen hatte niemand erwartet, dass sich Holzkohle in Wasser lösen würde. Doch sie sammelt sich eben nicht unbegrenzt im Boden an, wie wir alle lange dachten,” sagt Jaffé. „Regenfälle mobilisieren Holzkohle aus dem Boden und über Feuchtgebiete und Flüsse gelangt sie schließlich in den Ozean.“

Sein Kollege Thorsten Dittmar, Leiter der Max-Planck-Forschungsgruppe für Marine Geochemie an der Universität Oldenburg, forscht wie Jaffé schon lange an diesem Thema, allerdings aus Sicht eines Meeresforschers.

Thorsten Dittmar erklärt: “Unser ursprünglicher Ansatz lag im Ozean. Doch um den Ozean verstehen zu können, müssen wir auch die Prozesse an Land verstehen, denn von dorther kommt über die Flüsse die organische Fracht. Deshalb hat unser internationales Team 174 Proben aus Flüssen der ganzen Welt wie dem Amazonas, dem Kongo, dem Jangtse, aber auch der Arktis entnommen und den Gehalt an gelöster Holzkohle bestimmt. Wir waren überrascht, dass in allen Proben der Holzkohleanteil immer 10 % der Gesamtmenge an gelösten organischen Kohlenstoffverbindungen entsprach. Mit diesem Wert gelang es uns dann, aus älteren wissenschaftlichen Studien aus der Fracht an gelösten organischen Verbindungen die globale Holzkohlefracht abzuschätzen.”

Zur Studie beigetragen haben weitere Forscher aus dem Skidaway Institute of Oceanography in Georgia, dem Woods Hole Research Center in Massachusetts, dem USDA Forest Service und der University of Helsinki in Finland. Ihre Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass Holzkohle es bis in die globalen Gewässer schafft. Dittmar kommentiert:” Mit unserer Studie konnten wir zeigen, dass Feuer und Waldbrände zum globalen Kohlenstoffkreislauf dazugehören.”

Diese Entdeckung wirke sich auch auf das Thema Bioengineering aus, sind sich die Autoren sicher. Das globale Kohlenstoffbudget setzt sich zusammen aus den Einträgen aus kohlenstoffproduzierenden Quellen (z. B. Pflanzen) und den Abbau-prozessen, bei denen organischer Kohlenstoff in Kohlendioxid umgesetzt wird. Für die Holzkohle in den Böden gelte, dass die Holzkohle produzierenden Prozesse wie Waldbrände Schritt halten mit dem Abtransport ins Meer, sagen die Autoren der Studie.
Kritisch: Holzkohle als technischer Kohlenstoffspeicher und der Klimawandel
Während die Konsequenzen des Holzkohleeintrags in die Ozeane für die Umwelt noch nicht bekannt sind, betonen die Autoren, dass ihre Ergebnisse in die Überlegungen zur technischen Kohlenstoffspeicherung eingehen sollten.

Kohlenstoffspeicherung im Boden in Form von Biokohle ist solch eine Technik.

Holzkohle aus Pflanzen wird dem Boden beigemischt und soll so als Kohlenstoffspeicher dienen. Daher weisen Jaffé und Dittmar auf die Gefahr hin, dass diese Holzkohle sich wieder aus dem Boden löst. Beide Forscher wollen in Zukunft weiter an diesem Projekt arbeiten. Nachdem sie jetzt gezeigt haben, dass die Holzkohle aus dem Boden im Ozean endet, lautet nun die Frage, wie dieses passiert und welche Konsequenzen dies für die Umwelt hat. Je besser man diese Prozesse verstehe, desto besser sind die Chancen, eine optimale Technik der Kohlenstoffspeicherung entwickeln zu können, meinen die Autoren.

Weitere Informationen

Dr. Thorsten Dittmar
Max-Planck-Forschungsgruppe Marine Geochemie, Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM), Carl-von-Ossietzky-Strasse 9-11
D-26129 Oldenburg, Tel.: 0441 798-3602, E-Mail: tdittmar@mpi-bremen.de

Dr. Jutta Niggemann
Max-Planck-Forschungsgruppe Marine Geochemie, Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM), Carl-von-Ossietzky-Strasse 9-11, D-26129 Oldenburg, Tel.: 0441 798-3365, E-Mail: jniggema@mpi-bremen.de

Pressesprecher

Dr. Manfred Schlösser
Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, Celsiusstraße 1, D-28359 Bremen, Tel.: 0421 2028-704, E-Mail: mschloes@mpi-bremen.de

Originalveröffentlichung
Global Charcoal Mobilization from Soils via Dissolution and Riverine Transport to the Oceans

Rudolf Jaffé, Yan Ding, Jutta Niggemann, Anssi V. Vähätalo, Aron Stubbins, Robert G.M. Spencer, John Campbell, Thorsten Dittmar. Science 2013. DOI: 10.1126/science.1231476

Beteiligte Institute
Southeast Environmental Research Center (SERC), and Department
of Chemistry and Biochemistry, Florida International University (FIU),
Miami, FL 33199, USA.
Max Planck Research Group for Marine Geochemistry, Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment, UniversityOldenburg,
D-29129 Oldenburg, Germany.

Department of Environmental Science, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland.
Department of Biological and Environmental Science, University of Jyväskylä,
40500 Jyväskylä, Finland

Skidaway Institute of Oceanography, 10 Ocean Science Circle, Savannah, GA 31411, USA.

Woods Hole Research Center, 149 Woods Hole Road, Falmouth,
MA 02540, USA.
U.S. Department of Agriculture Forest Service, Northern Research Station, Durham, NH 03824, USA.

Dr. Manfred Schloesser | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpi-bremen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht 1,5 Milliarden Menschen werden vom Wasser aus den Bergen abhängig sein
07.07.2020 | Universität Zürich

nachricht Neueste Erkenntnisse zur MOSAiC-Scholle
06.07.2020 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Neue Methode führt zehnmal schneller zum Corona-Testergebnis

Forschende der Universität Bielefeld stellen beschleunigtes Verfahren vor

Einen Test auf SARS-CoV-2 durchzuführen und auszuwerten dauert aktuell mehr als zwei Stunden – und so kann ein Labor pro Tag nur eine sehr begrenzte Zahl von...

Im Focus: Robuste Materialien in Schwingung versetzt

Kieler Physikteam beobachtet in Echtzeit extrem schnelle elektronische Änderungen in besonderer Materialklasse

In der Physik werden sie zurzeit intensiv erforscht, in der Elektronik könnten sie ganz neue Funktionen ermöglichen: Sogenannte topologische Materialien...

Im Focus: Excitation of robust materials

Kiel physics team observed extremely fast electronic changes in real time in a special material class

In physics, they are currently the subject of intensive research; in electronics, they could enable completely new functions. So-called topological materials...

Im Focus: Neues Verständnis der Defektbildung an Silizium-Elektroden

Theoretisch lässt sich das Speichervermögen von handelsüblichen Lithiumionen-Batterien noch vervielfachen – mit einer Elektrode, die auf Silizium anstatt auf Graphit basiert. Doch in der Praxis machen solche Akkus mit Silizium-Anoden nach wenigen Lade-Entlade-Zyklen schlapp. Ein internationales Team um Forscher des Jülicher Instituts für Energie- und Klimaforschung hat jetzt in einzigartiger Detailgenauigkeit beobachtet, wie sich die Defekte in der Anode ausbilden. Dabei entdeckten sie bislang unbekannte strukturelle Inhomogenitäten in der Grenzschicht zwischen Anode und Elektrolyt. Die Erkenntnisse sind in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ erschienen.

Silizium-basierte Anoden können in Lithium-Ionen-Akkus prinzipiell neunmal so viel Ladung speichern wie der üblicherweise verwendete Graphit, bei gleichem...

Im Focus: Ein neuer Weg zur superschnellen Bewegung von Flussschläuchen in Supraleitern entdeckt

Ein internationales Team von Wissenschaftern aus Österreich, Deutschland und der Ukraine hat ein neues supraleitendes System gefunden, in dem sich magnetische Flussquanten mit Geschwindigkeiten von 10-15 km/s bewegen können. Dies erschließt Untersuchungen der reichen Physik nichtlinearer kollektiver Systeme und macht einen Nb-C-Supraleiter zu einem idealen Materialkandidaten für Einzelphotonen-Detektoren. Die Ergebnisse sind in Nature Communications veröffentlicht.

Supraleitung ist ein physikalisches Phänomen, das bei niedrigen Temperaturen in vielen Materialien auftritt und das sich durch einen verschwindenden...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größte nationale Tagung für Nuklearmedizin

07.07.2020 | Veranstaltungen

Corona-Apps gegen COVID-19: Nationalakademie Leopoldina veranstaltet internationales virtuelles Podiumsgespräch

07.07.2020 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz QuApps zeigt Status Quo der Quantentechnologie

02.07.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Social Learning in der Firma und virtuelle Seminarräume für Mitarbeiter

07.07.2020 | Seminare Workshops

„Maschinen-EKG“ soll Umwelt schonen

07.07.2020 | Maschinenbau

Erneuter Weltrekord für speedCIGS

07.07.2020 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics