Nährstoffreiche Wälder binden mehr Kohlenstoff

23.4.2014 Die Fähigkeit von Wäldern, Kohlenstoff aus der Atmosphäre zu binden, hängt wesentlich von Nährstoffen in Waldböden ab, wie ein Forschungsprojekt eines internationalen Teams von Forschern, darunter vom IIASA, zeigt.

Die Studie, deren Ergebnisse in der Zeitschrift Nature Climate Change veröffentlicht wurden, zeigte, dass Wälder auf fruchtbaren Böden mit reichlich Nährstoffen in der Lage sind, etwa 30 % des Kohlenstoffs, den sie bei der Photosynthese brauchen, aufzunehmen. Im Gegensatz dazu können Wäldern auf nährstoffarmen Böden nur 6 % des Kohlenstoffs verwenden. Der Rest geht in die Atmosphäre zurück.

"Dieses Papier stellt den ersten Beweis dafür dar, dass , um den Kohlenstoffkreislauf wirklich zu verstehen, Fragen des Nährstoffkreislaufs im Boden im Detail zu berücksichtigen sind", sagt der Direktor des IIASA Ecosystems Services and Management Programms, Michael Obersteiner , der an der Studie als Teil einer neuen internationalen Forschungsteams an dem vom Europäischen Forschungsrat geförderten Projekt teilnahm.

Marcos Fernandez -Martinez, erster Autor des Papiers und Forscher am Zentrum für Umweltforschung -und Forstwirtschafts-Anwendungen (CREAF) und des spanischen National Research Council (CSIC) sagt: " In der Regel setzen nährstoffarme Wälder eine Menge der Kohlenstoff-Energie mit Mechanismen ein, um Nährstoffe aus dem Boden zu erwerben, während nährstoffreiche Wäldern Kohlenstoff dazu verwenden, um die Biomasseproduktion zu verbessern."

Bis jetzt waren wissenschaftliche Modelle, die C02-Bindung im Wald untersuchen nur auf die Menge von Stickstoff im Boden beschränkt, oder haben andere Einschränkungen wie Phosphor oder den pH-Wert des Bodens untersucht, die Verfügbarkeit von Nährstoffen wurde in diesem Zusammenhang bisher nicht berücksichtigt. Die neue Studie umfasst sowohl Faktoren wie Stickstoffverfügbarkeit, als auch eine Analyse von Daten aus 92 Wäldern in verschiedenen Klimazonen der Erde. Tropische Regenwälder hatte die geringste Nährstoffverfügbarkeit und die niedrigste Effizienz für Kohlenstoffbindung, fanden die Forscher heraus.

Die Forscher glauben, dass der Unterschied in der Effizienz der Kohlenstoffabsorption auf mehrere Faktoren zurückzuführen sein kann. Pflanzen in nährstoffarmen Böden brauchen beispielsweise mehr Energie um die Nährstoffe zu finden.

" Wenn Pflanzen unter nährstoffarmen Bedingungen wachsen, entwickeln sie mehr Wurzeln und produzieren Chemikalien, die helfen, die Nährstoffe aus dem Boden lösen zu können. Dieser Vorgang braucht Energie, aber die Pflanzen produzieren weniger Biomasse", sagt Oberst.

Darüber hinaus zeigte die Studie, dass nährstoffreiche Ökosysteme in der Regel auch einen stabilen Boden mit organischem Material besitzen, das nicht so leicht abgebaut wird, und somit mehr Kohlenstoff speichern.

Die Studie ist Teil von "ERC Synergy Grant, IMBALANCE-P." Forscher, die an dem Projekt mitgearbeitet haben: Josep Peñuelas, CSIC, Ivan Janssens, Universiteit Antwerpen ( Belgium) Philippe Ciais Laboratoire des Sciences du Climat et de l' Environnement (France) und Michael Obersteiner vom IIASA.

Beteiligt waren auch die Universität Barcelona, das Institute of Arctic Biology, dieUniversity of Alaska (Alaska), das Environmental Change Institute of the University of Oxford (USA), DIBAF , Universität Tuscia (Italien), das College of Urban and Environmental Sciences of Peking University (China), das Institute of Tibetan Plateau Research (China) and das Max Planck Institut for Biogeochemie (D).

Reference
M. Fernández-Martínez, S. Vicca, I. A. Janssens, J. Sardans, S. Luyssaert, M. Campioli, F. S. Chapin III, P. Ciais, Y. Malhi, M. Obersteiner, D. Papale, S. L. Piao, M. Reichstein, F. Rodà & J. Peñuelas (2014). Nutrient availability as the key regulator of global forest carbon balance. Nature Climate Change. http://dx.doi.org/10.1038/nclimate2177