Schweizer Wald. (shan.shihan/Moment/Getty Images) Wälder und andere Landökosysteme absorbieren heute 30 Prozent der CO2-Belastung der Menschheit , aber die schnelle globale Erwärmung könnte diese verändern Natürliches „versinkt“ in Kohlenstoff-„Quellen“ Innerhalb weniger Jahrzehnte öffnete sich eine weitere entmutigende Front im Kampf gegen Klimawandel , sagten alarmierte Forscher.
Klimaskeptiker bezeichnen CO2 oft als „Pflanzennahrung“, was darauf hindeutet, dass erhöhte Treibhausgasemissionen durch einen massiven Anstieg des Pflanzenwachstums ausgeglichen werden.
Doch die neue Studie zeigt, dass ab einer bestimmten Temperaturschwelle – die je nach Region und Art variiert – die Fähigkeit der Pflanzen, CO2 aufzunehmen, abnimmt.
Unter den aktuellen Treibhausgasemissionstrends könnten Pflanzen in der Hälfte des terrestrischen Ökosystems bis zum Ende des Jahrhunderts damit beginnen, Kohlenstoff schneller in die Atmosphäre abzugeben, als sie ihn binden, so Forscher diese Woche berichtet In Wissenschaftliche Fortschritte .
Ökosysteme, die das meiste CO2 speichern – insbesondere tropische und boreale Wälder – könnten bis zur Mitte des Jahrhunderts mehr als 45 Prozent ihrer Kapazität als Kohlenstoffschwämme verlieren, fand ein Team um Katharyn Duffy von der Northern Arizona University heraus.
„Erwartete höhere Temperaturen in Verbindung mit erhöhtem CO2 könnten die Kohlenstoffaufnahme an Land verringern.“ sagte die Studie , basierend nicht auf Modellierung, sondern auf Daten, die über einen Zeitraum von 25 Jahren gesammelt wurden.
Die Nichtberücksichtigung dieser Tatsache führe zu einer „starken Überschätzung“ der Rolle, die die Vegetation der Erde bei der Reduzierung der globalen Erwärmung spielen könnte, warnten die Forscher.
„Der Temperaturkipppunkt der terrestrischen Biosphäre liegt nicht am Ende des Jahrhunderts oder darüber hinaus, sondern innerhalb der nächsten 20 bis 30 Jahre.“
Der Schlüssel zum Verständnis, wie dies geschehen könnte, ist der Unterschied zwischen Photosynthese und Atmung, zwei für das Pflanzenleben wesentlichen chemischen Prozessen, die unterschiedlich auf steigende Temperaturen reagieren.
Pflanzen beziehen ihre Energie aus dem Sonnenlicht und nehmen über ihre Blätter Kohlendioxid und Wasser aus dem Boden auf. Dabei produzieren sie Zucker, der das Wachstum ankurbelt, und Sauerstoff, der an die Luft abgegeben wird.
Das ist Photosynthese, die nur bei Tageslicht stattfinden kann.
Im Gegensatz dazu erfolgt die Energieübertragung auf die Zellen durch die Atmung – wobei CO2 als Abfallprodukt ausgeschieden wird – rund um die Uhr.
Wendepunkte
Um herauszufinden, ob es eine Temperatur gibt, ab der landbasierte Ökosysteme anfangen würden, weniger CO2 zu absorbieren, analysierten Duffy und ihr Team Aufzeichnungen eines globalen Beobachtungsnetzwerks namens FLUXNET , von 1991 bis 2015.
FLUXNET verfolgt im Wesentlichen die Bewegung von CO2 zwischen Ökosystemen und der Atmosphäre.
Sie fanden heraus, dass die globale Photosynthese je nach Pflanzenart bei bestimmten Temperaturen ihren Höhepunkt erreicht und danach wieder abnimmt.
Die Atmungsraten steigen jedoch in allen Arten von Ökosystemen an, ohne dass es den Anschein hat, dass sie einen maximalen Schwellenwert erreichen.
„Bei höheren Temperaturen steigt die Atmungsfrequenz weiter an, während die Photosyntheserate stark abnimmt“, so die Forscher Studie gefunden .
Wenn die Kohlenstoffverschmutzung unvermindert anhält, könnte diese Divergenz dazu führen, dass die CO2-Absorption bereits im Jahr 2040 um die Hälfte sinkt.
„Wir geraten schnell in Temperaturbereiche, in denen die Produktivität der Biosphäre drastisch sinken wird, was die zukünftige Lebensfähigkeit der Landsenke in Frage stellt“, schlussfolgerten die Forscher.
Die Ergebnisse stellen auch die Integrität vieler nationaler Verpflichtungen im Rahmen des Pariser Abkommens in Frage bundesweit festgelegte Beiträge oder NDCs – zur Reduzierung von Treibhausgasen.
„Diese sind in hohem Maße auf die Aufnahme von Kohlenstoff an Land angewiesen, um ihre Zusagen einzuhalten“, so der Autoren weisen darauf hin .
Die Studie stellt fest, dass die Begrenzung der globalen Erwärmung auf unter zwei Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau, das Eckpfeilerziel des Pariser Klimaabkommens von 2015, „eine annähernd aktuelle Produktivität der Biosphäre ermöglicht und den Großteil der Kohlenstoffaufnahme an Land aufrechterhält.“
Die Erde hat sich bisher um mindestens 1,1 °C erwärmt und ist derzeit auf dem besten Weg, sich bis zum Ende des Jahrhunderts um weitere zwei bis drei °C zu erwärmen, sofern die Emissionen nicht schnell und drastisch reduziert werden.
Im Jahr 2019 entstand ein Fußballplatz aus primären, altbewachsenen Bäumen in den Tropen zerstört alle sechs Sekunden – laut Satellitendaten insgesamt etwa 38.000 Quadratkilometer.
© Französische Medienagentur