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Forscher haben hochgerechnet, wie viel Kohlendioxid Tiere und Pflanzen in die Atmosphäre abgeben - und wie viel von den Pflanzen per Photosynthese wieder aufgenommen wird.

Vorhersagen über die Auswirkungen des Klimawandels könnten dadurch in Zukunft weitaus genauer und zuverlässiger als bisher getroffen werden. vermuten die Wissenschaftler, die in zwei Studien unter der Ägide des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena arbeiteten. Interessanterweise scheint die Temperatur einen geringeren Einfluss auf die Kohlendioxidumsetzung zu haben als bisher angenommen. Ihre Ergebnisse stellen die Forscher um Christian Beer und Markus Reichstein im Fachmagazin „Science“ vor.

Im Rahmen der sogenannten Fluxnet-Initiative hatten die Wissenschaftler die Wasser- und Kohlendioxidkonzentrationen in der Luft an 60 weltweit verteilten Messstationen über einen langen Zeitraum hinweg dokumentiert. Auf diese Weise konnten sie ermitteln, welche Menge des Treibhausgases ein bestimmtes Ökosystem aufnimmt und abgibt. Bislang konnte das Wechselspiel von Klima und Ökosystematmung nur anhand von Hypothesen und Modellen berechnet werden. 



In einer der Studien maßen die Forscher um Christian Beer, wie viel Kohlendioxid von den Land-Ökosystemen aus der Atmosphäre entfernt wird. Im Ergebnis fanden sie heraus, dass alle Pflanzen der Erde pro Jahr rund 123 Milliarden Tonnen des Treibhausgases durch Photosynthese speichern. Dabei entfallen allein 26 Prozent auf die Savannen und 34 Prozent auf die im Vergleich eher kleinen tropischen Regenwälder, durch deren üppigen Bewuchs besonders viel Kohlendioxid aufgenommen wird. Zum Vergleich: Die Menge, die durch die Nutzung von fossilen Brennstoffen in die Atmosphäre gerät, beträgt Schätzungen zufolge etwa sieben Milliarden Tonnen pro Jahr. 



Ein entscheidender Faktor für den globalen Kohlenstoffkreislauf ist offenbar die Verfügbarkeit von Wasser. In den Savannen sind lediglich 30 Prozent der Kohlendioxidaufnahme standortbedingt, die restlichen 70 Prozent variieren mit der Wasserversorgung. Im tropischen Regenwald hingegen scheint die Niederschlagsmenge nicht ganz so wichtig zu sein: Dort hängen lediglich 29 Prozent der Menge an Kohlendioxidbindung vom Wasser ab. 



Die Temperatur spielt hingegen offenbar nur eine untergeordnete Rolle, wie Markus Reichstein und seine Kollegen in einer zweiten Studie feststellten. Selbst wenn die Temperatur innerhalb einer Woche um zehn Grad steigt, beschleunigt sich die Kohlendioxidfreisetzung durch das Atmen von Tieren und Pflanzen zwar, erreicht jedoch nicht einmal die doppelte Geschwindigkeit. Bisherige Modelle hatten teilweise Beschleunigungen um das Drei- bis Vierfache ergeben, sagen die Wissenschaftler. 



Besonders pessimistische Szenarien für die Folgen der Erderwärmung könnten durch die neuen Erkenntnisse entkräftet werden, meinen die Forscher. Zudem bewiesen die aktuellen Studien den Mehrwert von Langzeitbeobachtungen des globalen Klimas: „Sie helfen uns, die Unsicherheit gegenwärtiger Klimaprognosen zu verringern und einige Modellvorhersagen auszuschließen“, sagt Reichstein.