(Oliver Henze/EyeEm/Getty Images) Wenn ein Baum wächst und sich verzweigt, wissen wir, dass er Kohlenstoff aus der Atmosphäre verbraucht und in seinem Holz speichert. Aber was passiert, wenn ein Baum stirbt?
Ob Sie es glauben oder nicht, wir verstehen immer noch nicht wirklich, wie der gesamte Prozess abläuft.
Man geht derzeit davon aus, dass Totholz, zu dem umgestürzte Bäume, stehende tote Bäume, Stämme und umgestürzte Äste gehören, enthalten ist rund 8 Prozent des gesamten Kohlenstoffs, der sich bereits in der Atmosphäre befindet.
Es ergibt sich jedoch ein vollständiges Bild der Rolle, die die Zersetzung von Holz im globalen Kohlenstoffkreislauf spielt schwer einzuschätzen . Eine Reihe neuer Experimente ist die erste, die diesen wichtigen Teil des Kohlenstoffkreislaufs der Erde beziffert und darauf hindeutet, dass Insekten eine unsichtbare, aber dennoch wichtige Rolle spielen.
Forscher schätzen, dass jedes Jahr weltweit durchschnittlich etwa 10,9 Gigatonnen Kohlenstoff aus verrottendem Holz freigesetzt werden. Das entspricht 115 Prozent unserer jährlichen Emissionen aus fossilen Brennstoffen und einem Viertel des jedes Jahr aus Böden freigesetzten Kohlenstoffs; Es ist jedoch auch ein natürlicher Teil der Walderneuerung, da der Verfall einen entscheidenden Teil des Waldlebenszyklus ausmacht.
Mehr als 90 Prozent dieser Emissionen stammen aus der Zersetzung von Holz in den Tropen, und fast 30 Prozent werden durch die Einwirkung zersetzender Insekten freigesetzt.
„Bisher war wenig über die Rolle abgestorbener Bäume bekannt“ sagt Der Ökologe und Naturschutzbiologe David Lindenmayer von der Australian National University (ANU).
„Wir wissen, dass lebende Bäume eine entscheidende Rolle bei der Beobachtung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre spielen.“ Aber bisher wussten wir nicht, was passiert, wenn diese Bäume verrotten. Es stellt sich heraus, dass es enorme Auswirkungen hat.“
Natürlich gelangt nicht der gesamte aus Totholz freigesetzte Kohlenstoff direkt in die Atmosphäre. Einige bleiben im Boden oder bei Lebewesen hängen, die das Holz als Nahrung oder Unterschlupf nutzen.
A Studie Früher in diesem Jahr wurde festgestellt, dass stehende tote Bäume möglicherweise nicht so viele Treibhausgase ausstoßen wie der Boden, und dennoch können diese Bäume wie Strohhalme wirken, indem sie Kohlenstoff oder Methan aus dem Boden saugen und in die Atmosphäre abgeben.
Die Geschwindigkeit, mit der Totholz selbst abgebaut wird, hängt hauptsächlich von Wechselwirkungen zwischen dem lokalen Klima und der Aktivität von Zersetzern wie Pilzen, Mikroorganismen und Insekten ab.
Es ist beispielsweise bekannt, dass Termiten und holzbohrende Käfer einen Teil des Kohlenstoffs im Holz für sich selbst auffressen und ihn so in der Biosphäre belassen. Allerdings wussten wir bisher nicht genau, wie stark diese Insekten am Zersetzungsprozess beteiligt sind.
Als Forscher Feldexperimente an 55 Waldstandorten auf 6 Kontinenten durchführten, stellten sie fest, dass Insekten nicht immer die Holzzersetzung beschleunigen, wie oft angenommen wird. Stattdessen schien ihre Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf stark vom lokalen Klima abzuhängen.
Anhand von mehr als 140 Baumarten verglichen die Autoren, was mit Tausenden von Totholzproben im Laufe von drei Jahren passiert, wenn sie entweder in Gitterkäfige gesteckt werden, um Insekten fernzuhalten, oder wenn sie im offenen Wald platziert werden, wo Insekten Platz finden leicht zu ihnen gelangen.
In Regionen, in denen die lokalen Temperaturen höher und feuchter waren, stellten die Forscher fest, dass das Totholz durch das Klima und die Insekten viel schneller verwitterte und zerfiel.
Das deutet darauf hin Klimawandel kann in tropischen oder subtropischen Gebieten mit steigenden Temperaturen zu einer verstärkten Holzzersetzung führen, sofern noch Feuchtigkeit vorhanden ist. In trockenen Gebieten hingegen wird sich die Holzzersetzung wahrscheinlich verlangsamen, selbst wenn die Temperaturen hoch sind.
Ohne Niederschlag zersetzt sich Holzmaterial nicht annähernd so leicht, und ohne Wasser gibt es im Allgemeinen weniger Insekten, die den Prozess beschleunigen.
Doch selbst wenn es reichlich regnet, beschleunigt es nicht immer die Zersetzung. In gemäßigten und borealen Wäldern weiter nördlich beispielsweise schienen Niederschläge tatsächlich die Zersetzung zu verlangsamen, möglicherweise weil das Holz manchmal gefrieren kann, aber wahrscheinlich auch, weil es weiter nördlich weniger häufig Insekten gibt.
Letztendlich stellten die Forscher fest, dass Wälder in den Wäldern der Boreal- und gemäßigten Zonen weniger als 7 Prozent des jährlich aus Totholz freigesetzten Kohlenstoffs ausmachen.
Der Rest stammt aus den Tropen, wo die Autoren herausfanden, dass Temperatur, Niederschlag und holzbohrende Insekten zusammen eine entscheidende Rolle bei der Wiederverwertung abgestorbener Bäume spielen.
„Insekten waren jedes Jahr für 29 Prozent der Kohlenstofffreisetzung aus Totholz verantwortlich.“ sagt Ökologin Marisa Stone von der Griffith University.
„Allerdings war ihre Rolle in den Tropen unverhältnismäßig größer und hatte in Regionen mit niedrigen Temperaturen nur geringe Auswirkungen.“
In den letzten Jahren haben Wissenschaftler begonnen, eine zu bemerken „Insektenapokalypse“ Sie kommen auf der ganzen Welt vor, auch in den Tropen, wo die größte Insektenvielfalt vorkommt. Wie wir allmählich verstehen, hat dieser dramatische und plötzliche Verlust an Zersetzern möglicherweise massive Auswirkungen auf Totholz und seine Kohlenstoffemissionen.
Weitere Forschung ist erforderlich, um die Auswirkungen des Klimawandels auf Insekten zu untersuchen, insbesondere in den warmen, feuchten Tropen, wo Totholz eine so wichtige Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf zu spielen scheint.
„In einer Zeit des globalen Wandels können wir einige dramatische Rückgänge der Artenvielfalt und Veränderungen im Klima beobachten“, sagt Erstautor der Studie und Naturschutzbiologe Sebastian Seibold von der Technischen Universität München in Deutschland
„Diese Studie hat gezeigt, dass sowohl der Klimawandel als auch der Verlust von Insekten das Potenzial haben, die Zersetzung von Holz und damit die Kohlenstoff- und Nährstoffkreisläufe weltweit zu verändern.“
Die Studie wurde veröffentlicht in Natur .