Böden als CO₂-Speicher überschätzt

Pflanzen nehmen über die Photosynthese permanent Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf. Wenn sie absterben und verrotten, kann der enthaltene Kohlenstoff dauerhaft im Boden eingelagert werden. Doch das Speicherpotenzial der Böden wurde in bisherigen Klimamodellen offenbar überschätzt. Zu diesem Ergebnis kommen Wissenschaftler, die das Alter des gespeicherten Kohlenstoffs in 157 weltweit gesammelten Bodenproben bestimmten. Wie sie in der Fachzeitschrift „Science“ berichten, werden die Böden im laufenden Jahrhundert nur etwa die Hälfte des bisher angenommenen Kohlendioxids speichern können.

Bodenproben zur Altersbestimmung

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Böden eine geringere Speicherkapazität für Kohlenstoff haben als bisher gedacht“, sagt Yujie He von der University of California in Irvine, USA. Mit ihren Kollegen hatte sich die Forscherin eine Verbesserung der derzeit genutzten Klimamodelle zum Ziel gesetzt. Diese Modelle gehen von einer relativ hohen, geschätzten Speicherfähigkeit der Böden für Kohlenstoff aus. Doch mit detaillierten Altersbestimmungen des Kohlenstoffs könnte auch der Kohlenstoffkreislauf besser verstanden und damit die Klimamodelle weiter optimiert werden.

Als Maßstab für das Alter diente Yujie He und Kollegen die Konzentration des radioaktiven Kohlenstoffisotops C-14, das sowohl natürlichen Ursprungs ist als auch bei den oberirdischen Atombombentests zwischen 1945 und 1980 freigesetzt wurde. Je weniger C-14 mit einer Halbwertszeit von 5730 Jahren in einer Bodenprobe enthalten war, desto älter war diese. Insgesamt analysierten die Forscher 157 Bodenproben bis in einen Meter Tiefe von allen Kontinenten, auf denen Pflanzen je nach Klimazone mal schneller und mal langsamer wuchsen. Gingen bisherige Modelle für den Kohlenstoffkreislauf von einem durchschnittlichen geringen Alter von 430 Jahren aus, zeigten die neuen Messdaten ein weitaus höheres Alter von 3100 Jahren mit einer Unsicherheit von 1800 Jahren.

Das bis zu sechsfach höhere Alter zeigte, dass die Böden Kohlenstoff deutlich langsamer speicherten als bisher angenommen. Damit sanken auch die Werte für die Speicherkapazität, die die Forscher für das laufende Jahrhundert auf etwa die Hälfte der bisher geschätzten Menge korrigieren mussten. „Eine signifikante Menge des Treibhausgases, das nach bisherigen Annahmen im Boden gespeichert werden sollte, wird in der Atmosphäre bleiben“, sagt Steven Allison, der ebenfalls an dieser Studie beteiligt war. Nach dem Resultat der Studie müsste der Ausstoß an Kohlendioxid in den kommenden Jahrzehnten noch deutlich stärker als bisher reduziert werden, um die Erderwärmung auf höchstens zwei Grad zu begrenzen.