: WALDÖKOLOGIE

Der Boden als Kohlenstoffspeicher - arbeitet mal schneller, mal langsamer

Boden enthält mehr Kohlenstoff als die Atmosphäre und die weltweite Vegetation zusammen. Die Speicherkapazität hängt von Faktoren wie Temperatur und Abholzung ab

Sophie Jaeger | aus HEUREKA 2/17 vom 26.04.2017

In den Geowissenschaften wird der Boden als "Kohlenstoffsenke" bezeichnet, denn immerhin enthält er mehr Kohlenstoff als die Atmosphäre und die gesamte Vegetation der Erde zusammen. Unser Boden ist somit ein gewaltiger Kohlenstoffspeicher. Peter Weiss vom österreichischen Umweltbundesamt erklärt, wie der Kohlenstoff in den Boden kommt und warum er im Laufe der Zeit wieder freigesetzt wird.

Wie Kohlenstoff in den Boden kommt

Weil Pflanzen zur Energiegewinnung über die Photosynthese Kohlenstoff aus der Atmosphäre aufnehmen, sind große Wälder wichtige Kohlenstoffspeicher.

Der größte Anteil des Kohlenstoffs wird jedoch nicht in den Bäumen gespeichert, sondern im Boden. "Im österreichischen Wald befinden sich zwei Drittel des gespeicherten Kohlenstoffs im Boden, lediglich ein Drittel wird in der Biomasse selbst gespeichert", sagt Weiss.

Wie aber gelangt der Kohlenstoff in den Boden? Ein Teil des gespeicherten Kohlenstoffs wird über die Wurzelatmung der Pflanzen in den Boden abgegeben, der Rest gelangt über tote organische Substanz, also beispielsweise durch Laub oder andere abgestorbene Pflanzenteile in den Boden. Auf diese Weise entsteht ein Kohlenstoffspeicher, eine sogenannte "Senke".

Nachdem der Kohlenstoff in den Boden gelangt ist, wird er dort von Mikroorganismen weiterverarbeitet. Sie setzen den Kohlenstoff aus abgestorbenem organischen Material um und nutzen ihn zur Energiegewinnung. In weiterer Folge "veratmen" die Mikroorganismen Kohlenstoffdioxid (CO2), das an der Erdoberfläche in die Atmosphäre abgegeben wird. Die Geschwindigkeit der Umsetzung des organischen Materials ist von den jeweiligen Temperaturen abhängig.

"In den Tropen wird eine organische Substanz aufgrund der hohen Temperaturen schneller umgesetzt. In kälteren Gebieten wie im borealen Nadelwald dauert die Verarbeitung länger", erklärt Weiss. Österreich verortet der Experte zwischen diesen beiden Extremen.

Besonders langsam ist die Umsetzung des Kohlenstoffs in Moorgebieten. Hier leben aufgrund der erheblich ungünstigeren Lebensbedingungen weniger Mikroorganismen. Aus diesem Grund bilden sich in Mooren mächtige Kohlenstoffschichten, was Moorgebiete noch kohlenstoffreicher macht als Waldböden.

Das Nord-Süd-Gefälle beim Kohlenstoff im Boden

Beim Kohlenstoffgehalt des Bodens ergibt sich in Europa ein deutliches Nord-Süd-Gefälle. Der Grund sind die ausgedehnten Wälder und Moore in den skandinavischen Ländern und in Schottland. Hier speichert der Boden weitaus mehr Kohlenstoff als beispielsweise in Italien oder Griechenland.

Für die betroffenen Länder ergibt sich daraus eine große Verantwortung, denn bei der Abholzung von großen Wäldern und besonders bei der Trockenlegung von Moorgebieten werden große Mengen an Kohlenstoff in die Atmosphäre abgegeben.

Ganz im Gegensatz zu Moorgebieten und Wäldern speichert Ackerland sehr viel weniger Kohlenstoff. "Nachdem die Biomasse jährlich entfernt wird und nur wenige Pflanzenreste in den Boden gelangen, hat Ackerland einen sehr viel geringeren Kohlenstoffvorrat im Boden als Wälder und Moore", sagt Weiss.

Durch das Wegführen der Biomasse kann Ackerland weniger Kohlenstoff speichern. Darüber hinaus tragen auch Winderosion und die durch stete Sonneneinstrahlung höhere Temperatur auf den Felder und Äckern zum schnelleren Kohlenstoffumsatz bei.

In der Folge beschleunigt dies auch die Abgabe des Treibhausgases CO2 aus dem Boden an die Atmosphäre.

Peter Weiss möchte jedoch die unterschiedlichen Landnutzungsformen wie den Ackerbau oder die Waldwirtschaft nicht gegeneinander ausspielen. "Es gibt schließlich einen Bedarf an Lebensmitteln. Deshalb ist Ackerbau unumgänglich." Jedoch plädiert er für die Optimierung der Landnutzung im Bereich des Ackerbaus. Hier gibt es einige Möglichkeiten: So führen in der Ackerbewirtschaftung Zwischenbegrünungen oder organische Düngemittel und weniger tiefes oder gar kein Pflügen zu einer Erhöhung der Kohlenstoffspeicherkapazität des Bodens.

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