Studie zu Bedeutung von Wasser und Temperatur für die CO2-Aufnahme an Land

Die Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre steigt an, das führt zu einer globalen Erwärmung. Der Anstieg von CO₂ schwankt jedoch von Jahr zu Jahr stark. Dies liegt weniger daran, dass mal mehr oder weniger Kohlendioxid freigesetzt wird oder die Ozeane unterschiedliche CO₂-Konzentrationen aufnehmen. Maßgeblich sind vielmehr Schwankungen bei der Kohlenstoffaufnahme durch die Landvegetation.

Bislang war in der Wissenschaft umstritten, ob eher die Temperatur oder Wasser dafür verantwortlich ist. Ein neues Modell Jenaer Forscherinnen und Forscher zeigt: Die entscheidende Rolle spielt die Verfügbarkeit von Wasser.

Wolkenpanorama in einer Steppenregion mit Bergen am Horizont — Die Landoberfläche, wie die Savanne in Ostafrika, nimmt etwa ein Viertel der CO2-Emissionen aus der Atmosphäre auf. Das Aufnahmevermögen schwankt von Jahr zu Jahr, was vor allem mit der Verfügbarkeit von Wasser zusammenhängt ©Ulla Trampert/pixelio.de

Eine Reihe von Studien wies darauf hin, dass die globalen Schwankungen des Kohlenstoffhaushalts in Zusammenhang stehen mit tropischen Temperaturen. Andere Arbeiten zeigten, dass die stärksten Schwankungen dort auftreten, wo Wasserknappheit herrscht. Hierüber mehr zu erfahren war das Ziel des internationalen Wissenschaftsteams unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena. Mit Hilfe empirischer und prozessbasierter Computermodelle fanden die Forscherinnen und Forscher heraus: Auf lokaler Ebene wirkt sich die Wasserverfügbarkeit entscheidend auf die Schwankungen der Kohlendioxid-Aufnahme aus. Sie beeinflusst die Photosynthese, bei der Kohlendioxid aufgenommen wird, und auch die Atmung der Pflanzen und Mikroorganismen, die wiederum CO₂ in die Atmosphäre abgeben. Auf globaler Ebene sieht es jedoch anders aus: Dort werden Schwankungen größtenteils durch die Temperatur reguliert.

„Es gibt zwei sich kompensierende Wassereffekte“, erklärt der Erstautor der Studie, Martin Jung, dieses scheinbare Paradoxon: „Wenn es in einem Gebiet der Erde sehr trocken ist, ist es in anderen Gebieten sehr feucht, so dass sich weltweit wasserbedingte Anomalien im Nettoaustausch des Kohlenstoffs gegenseitig fast aufheben.“ Mit anderen Worten: Auch global gesehen ist Wasser der eigentliche Treiber des Kohlenstoffkreislaufes.

24.01.2017