Klimaforschung

Das „System Wald“ verliert seine Kraft als Klimaretter

Klimawandel: Unterschied zwischen Klima und Wetter

Im Rahmen der Klimadiskussionen werden die Begriffe Klima und Wetter häufig durcheinander geworfen. Wir erklären den Unterschied.

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Essen/Jülich.  Derzeit geht es bei der Klimakonferenz in Madrid um Maßnahmen, die Erderwärmung zu bremsen. Jülicher Forscher liefern dazu entscheidende Daten.

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Tagelang hat es geregnet in den letzten Wochen. Pflanzen und Bäume können dennoch nur bedingt nachholen, was sie in den letzten Trockenperioden versäumt haben. Denn trotz der jüngsten Niederschläge ist der Boden nur bis zu einer Tiefe von 40 bis 50 Zentimetern richtig feucht, sagt Prof. Harry Vereecken, Agrosphärenforscher am Forschungszentrum Jülich. „Darunter ist es immer noch zu trocken“, sagt der Experte für Boden und Gewässerforschung.

Noch nie seit Beginn der Wetterbeobachtungen in Deutschland gab es so viel Sonnenschein und so wenig Niederschlag wie 2018. Laut Deutschem Wetterdienst fiel im Deutschlandmittel nur rund 60 Prozent der üblichen Niederschlagsmenge. Die Folge waren Ernteausfälle, Waldbrände und historisch tiefe Pegelstände in Flüssen und Seen. Bis heute hat sich die Natur davon nicht erholt. Der Dürremonitor des Helmholtz Zentrums für Umweltforschung zeigt, dass aktuell in weiten Teilen Nordrhein-Westfalens „schwere bis extreme Dürre“ in Bodenschichten bis 1,80 Meter herrscht. Wir sprachen mit Harry Vereecken über die Folgen für Böden, Wälder, Land- und Forstwirtschaft.

Wie hat sich die Trockenheit auf den Boden und die Vegetation nach dem Dürresommer 2018 bis heute ausgewirkt?

Vereecken: Die Untersuchungen zeigen, dass Wälder in bestimmten Regionen nicht mehr so viel Kohlendioxid speichern. Das ist eindeutig auf den Dürresommer 2018 zurückzuführen. In NRW liegt der Verlust an Speicherkapazität von CO2 in den betroffenen Gebieten bei 10 bis 15 Prozent.

Woher kommen die Daten?

Zum einen von unserem Tereno-Netzwerk, ein Forschungsprogramm mit Observationsstandorten in ganz Deutschland. Sowie von dem Icos-Programm, einem Projekt, bei dem europaweit Messungen des Kohlenstoffkreislaufs, der Emissionen und Konzentrationen von Treibhausgasen in der Atmosphäre zusammengetragen werden.

Wieso speichern die Pflanzen weniger CO2?

In Zeiten der Trockenheit schließen sich die Stomata. Das sind winzige Spaltöffnungen oder Poren in der Oberfläche der Pflanzen, wo der Gas- und Wasseraustausch stattfindet. Wenn Bäume unter Stress stehen, schließen die Pflanzen die Poren, um Wasserknappheit zu verhindern. Dadurch können sie aber auch kein CO2 mehr aufnehmen.

Verlieren Wälder dadurch zum Teil ihre Funktion als CO2-Speicher?

Die Trockenheit im vergangenen Jahr war ein weiterer Rückschlag. Das System Wald braucht jetzt noch länger, um den sogenannten Nullpunkt zu erreichen, also das Gleichgewicht von CO2-Aufnahme und -abgabe.

Haben sich die Böden in diesem Jahr erholen können?

Leider nein, auch 2019 waren die Böden durchweg trockener als im Durchschnitt. Trotz der Regenfälle ist die Kapazität der Böden, Wasser zu speichern, noch nicht auf dem normalen Niveau. Wir können das mit Modellrechnungen und Simulationen nachweisen. Wir benötigten noch mehr Niederschläge. Die Frage ist, wie sich eine fortdauernde Trockenheit der Böden mittel- und langfristig auf die Wälder auswirkt, die schon 2018 unter Trockenstress litten.

Droht ein Waldsterben?

Nein, aber die Baumbestände werden sich ändern. Auf unserem Testgelände in der Eifel beobachten wir bereits eine Entfichtung, sie verschwindet und wird durch die etwas widerstandsfähigere Buche ersetzt. Die Forstwirtschaft muss in Zukunft Baumarten verwenden, die mehr Trockenheit vertragen. Dieser Waldumbau braucht Zeit – Zeit, in der gegebenenfalls nicht so viel Kohlenstoff gespeichert wird.

Wie kann sich die Landwirtschaft an die Dürre anpassen?

Die Landwirtschaft hat mehrere Optionen. Eine ist es, auf Pflanzen umzustellen, die mit Trockenheit umgehen können, zum Beispiel Getreidesorten wie Gerste. Eine andere Option ist die Bewässerung – das wird eher das Thema werden. Im Norden, wo wir sandigere Böden haben, muss schon bewässert werden. Hier in der Region haben wir Böden, die Wasser sehr gut speichern können. Trotzdem gibt es auch hier schon weniger Ernte. Die Fragen sind, wie schnell der Landwirt reagieren kann und ob er Zugang zu Grundwasser hat.

Sie arbeiten in dem Projekt Adapter mit Landwirten zusammen. Worum geht es dabei?

Ziel ist es, die Vorhersagen zur Bodenfeuchte durch Kooperation mit den Landwirten zu verbessern. Wir stellen ihnen einfache Sensoren zur Verfügung, die auf ihren Äckern die Bodenfeuchte messen. Wir erhalten die Daten für unsere Modellrechnungen, dadurch können wir genauere Vorhersagen machen. Unser Modell ist in der Lage zu zeigen, wie sich die Bodenfeuchte entwickeln wird – und zwar parzellengenau. Die Landwirte können die Ergebnisse nutzen, um zu entscheiden, wann sie bewässern.

Was könnten Landwirte für die CO2-Bilanz tun?

Brachliegende Äcker geben mehr CO2 ab als bepflanzte. Es wäre also sinnvoll, Brachen zu reduzieren, zum Beispiel durch Aussaat von Zwischenfrüchten. Auch beim Pflügen wird CO2 freigesetzt. Eine andere Option ist Grasland, das mehr CO2 speichert als Ackerland. Auch Moorböden müssen besser geschützt werden, denn sie speichern viel CO2. Wenn sie entwässert werden, gelangt das Treibhausgas wieder in die Atmosphäre.

>>>> Daten für die Weltklimakonferenz

„Es Tiempo de Actuar“ – „Es ist Zeit zu handeln“. Unter diesem Motto steht die 25. Weltklimakonferenz. Bis 13. Dezember beraten in Madrid Vertreter aus fast 200 Ländern, darunter Staats- und Regierungschefs, Wissenschaftler, Unterhändler und Aktivisten, über den Kampf gegen den Klimawandel und seine Folgen.

Auch Jülicher Atmosphären- und Agrosphärenforscher tragen auf wissenschaftlicher Seite dazu bei, dass die vielfältigen Wechselwirkungen zwischen menschlichen Aktivitäten und dem Klima besser verstanden werden.

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