Pflanzen viel produktiver als vermutet

Die Gase, die zwischen Atmosphäre, Ozeanen, Pflanzen und Erdboden ausgetauscht werden – allen voran Kohlendioxid (CO2) – gehören zu den Hauptakteuren im Klimageschehen.

Die Bilanz dieses „Kohlenstoffkreislaufes“ dürfte bisher deutlich unterschätzt worden sein, berichtet ein internationales Forscherteam in der Zeitschrift „Nature“. „Alle Pflanzen der Erde nehmen jährlich in Summe wahrscheinlich 150 bis 175 Mrd. Tonnen Kohlendioxid (CO2) auf – nicht 120 Mrd. Tonnen, wie man bisher glaubte“, so Studienautorin Lisa Welp von der University of California in San Diego.

Isotope statt Hochrechnung

Wie viel CO2 eine Pflanze passiert, kann kaum erhoben werden, erklärt Studienkommentator Matthias Cuntz vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) http://www.ufz.de , im pressetext-Interview. „Man kann diesen Austausch an einem einzelnen Blatt feststellen. Schon bei einem Baum ist dies jedoch fast unmöglich, gerade wenn oben die Sonne scheint und die Blätter unten im Schatten sind, und bei einem ganzen Ökosystem ist es völlig undenkbar.“ Bisher behalf man sich hier mit Hochrechnungen.

Nun stellen die Forscher allerdings eine neues Verfahren vor, das Rückschlüsse über die globale Bilanz erlaubt. Untersucht wurden dazu Isotopenverhältnisse im CO2 seit 1977. Diese schwanken öfters, zeigte sich, wobei die Änderungen mit dem Klimaphänomen El Niño im Pazifik zusammenhängen. El Niño zeigt sich durch warme Jahre mit viel Niederschlag in Südamerika und schwachem Monsun in Südostasien. Nach seinem Auftreten erholten sich die Isotopenverhältnisse rascher als das bisherige Modell gezeigt hatte, stellten die Forscher fest.

Produktion deutlich höher

Das deutet auf kürzere CO2-Umsatzzeit in der terrestrischen Biosphäre hin – und lässt auf eine weitaus höhere globale Brutto-Primärproduktion (GPP) schließen angenommen: 43 statt 35 Prozent aller auftreffenden CO2-Moleküle werden von der Pflanze durchschnittlich für die Photosynthese verwendet, womit die Gesamtproduktion deutlich über 120 Mrd. Tonnen liegen dürfte. „Scheinbar erhöht die Feuchtigkeits- und Regenumverteilung der Tropen in El Niño-Jahren das Isotopenverhältnis von Niederschlag und Pflanzenwasser. Dieses Signal wird dann an das atmosphärische Kohlendioxid weitergegeben“, so Welp.