{"id":67217,"date":"2021-01-18T02:17:00","date_gmt":"2021-01-18T01:17:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=67217"},"modified":"2021-01-17T09:19:03","modified_gmt":"2021-01-17T08:19:03","slug":"erderwaermung-aus-senken-werden-co2-quellen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/erderwaermung-aus-senken-werden-co2-quellen\/","title":{"rendered":"Erderw\u00e4rmung \u2013 aus Senken werden CO2-Quellen"},"content":{"rendered":"\n

Vielleicht schon bald, wenn wir so weitermachen\u2026<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die F\u00e4higkeit der Festlandsvegetation, fast ein Drittel der anthropogenen CO2<\/sub>-Emissionen zu absorbieren, k\u00f6nnte sich angesichts der derzeitigen Erw\u00e4rmungsrate innerhalb der n\u00e4chsten zwei Jahrzehnte halbieren, so die Untersuchung \u201cHow close are we to the temperature tipping point of the terrestrial biosphere?\u201d in Science Advances<\/em><\/a> von Forschern des Center for Ecosystem Science and Society<\/a> der Northern Arizona University (NAU)<\/a> und der University of Waikato, Neuseeland<\/a>. Der kritische Temperaturkipppunkt r\u00fcckt n\u00e4her, jenseits dessen die F\u00e4higkeit der Pflanzen, atmosph\u00e4rischen Kohlenstoff aufzunehmen und zu speichern abnimmt.<\/p>\n\n\n\n

Fast die H\u00e4lfte der terrestrischen \u00d6kosysteme k\u00f6nnte diesen Kipppunkt in nur wenigen Jahrzehnten erreichen, sagt NAU-Forscherin Katharyn Duffy, Hauptautorin der Science Advances<\/em><\/a>-Untersuchung. Noch speichern die landbasierten \u00d6kosysteme der Welt mehr CO2<\/sub>, als sie freisetzen \u2013 sch\u00e4tzungsweise ein Drittel aller Kohlenstoffemissionen, die der Mensch durch die Verbrennung fossiler Energietr\u00e4ger produziert. Das macht nat\u00fcrliche \u00d6kosysteme zu einer Schl\u00fcsselressource im Kampf gegen den Klimawandel. Duffy und ihre Kollegen bef\u00fcrchten jedoch, dass steigende Temperaturen das empfindliche Gleichgewicht zwischen Kohlenstoffein- und -aussto\u00df st\u00f6ren k\u00f6nnten.<\/p>\n\n\n\n

Sowohl Photosynthese als auch Pflanzenatmung beginnen abzunehmen, wenn es hei\u00df genug wird \u2013 doch die Photosynthese schon bei viel niedrigeren Temperaturen als die Atmung \u2013 sie erreicht ihren H\u00f6hepunkt im Allgemeinen zwischen 64 und 82 Grad Celsius, je nach Pflanzenart. Wenn die Photosynthese ab-, w\u00e4hrend die Dunkelatmung weiter zunimmt, k\u00f6nnen \u00d6kosysteme beginnen, mehr Kohlenstoff freizusetzen als sie aufnehmen.<\/p>\n\n\n\n

\u201cViele L\u00e4nder verlassen sich auf die Biosph\u00e4re, um einen Teil ihrer Emissionen auszugleichen\u201d, sagt Duffy. \u201cUnd diese Studie zeigt, dass dieser Ausgleich viel zerbrechlicher ist, und dass wir viel n\u00e4her an einem potenziellen Klima-Kipppunkt sind, als wir bisher wahrgenommen haben.\u201d<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr ihre Analyse nutzten sie die Daten von FLUXNET \u2013 einem globalen Netzwerk von Messt\u00fcrmen, die den Austausch von Kohlendioxid, Wasserdampf und Energie zwischen Biosph\u00e4re und Atmosph\u00e4re detektieren. Mithilfe dieser Daten ermittelten die Wissenschaftler f\u00fcr jeden Turmstandort, wie sich die Photosynthese und die Pflanzenatmung abh\u00e4ngig von den Temperaturen zwischen 1991 und 2015 ver\u00e4nderten. Ausgehend von den aktuellen CO2<\/sub>-Emissionen und der dadurch wahrscheinlichen Erw\u00e4rmung, kalkulierten Duffy und ihre Kollegen den CO2<\/sub>-Haushalt der Pflanzen bis zum Ende dieses Jahrhunderts. Die Analysen ergaben, dass gro\u00dfe CO2<\/sub>-Senken\u00a0\u2013 etwa Regen- und Taigaw\u00e4lder\u00a0\u2013 bereits bis Mitte des Jahrhunderts mehr als 45\u00a0Prozent ihrer F\u00e4higkeit zur Kohlenstoffspeicherung verlieren k\u00f6nnten. Ende des Jahrhunderts w\u00fcrde demnach sogar die kritische Temperatur \u00fcberschritten, ab der etwa die H\u00e4lfte aller Land\u00f6kosysteme schneller CO2<\/sub> in die Atmosph\u00e4re abgeben als speichern \u2013 den als \u201cLand-Kohlenstoffsenke\u201d bezeichneter kumulativer Effekt.<\/p>\n\n\n\n

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\u00a9-ecoss.nau_.edu | Die magische Kipppunkt-Grenze | Zum Vergr\u00f6\u00dfern anklicken!<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Das ist nicht die einzige schlechte Nachricht, warnen die Autoren. In den vergangenen Jahren h\u00e4tten Wissenschaftler die Theorie aufgestellt, dass Pflanzen in der Lage sein k\u00f6nnten, sich im Laufe der Zeit an die globale Erw\u00e4rmung anzupassen \u2013 vielleicht, um bei h\u00f6heren Temperaturen Photosynthese zu betreiben. Da Pflanzen Kohlendioxid f\u00fcr die Photosynthese ben\u00f6tigen, k\u00f6nnte ein steigender CO2<\/sub>-Gehalt ihnen theoretisch einen Schub geben. Die neue Studie deute darauf hin, dass dies bisher nicht geschehen sei. Vielmehr habe der steigende Kohlendioxidgehalt nicht geholfen. Viele Experten hatten denn auch davor gewarnt, dass dieser Nutzen durch die negativen Auswirkungen des Klimawandels aufgewogen wird. Bis jetzt scheinen die Daten diese Idee zu unterst\u00fctzen.<\/p>\n\n\n\n

\u201cDie Erde hat stetig wachsendes Fieber\u201d, sagt Duffy, \u201cund \u00e4hnlich wie beim menschlichen K\u00f6rper wissen wir, dass jeder biologische Prozess einen Temperaturbereich hat, bei dem er optimal funktioniert, und einen, oberhalb dessen die Funktion nachl\u00e4sst. Also wollten wir fragen, wie viel k\u00f6nnen Pflanzen aushalten?\u201d<\/p>\n\n\n\n

Erste weltweit Untersuchung der Temperaturschwelle<\/h5>\n\n\n\n

Diese Studie ist die erste, die eine Temperaturschwelle f\u00fcr die Photosynthese aus Beobachtungsdaten auf globaler Ebene ermittelt. W\u00e4hrend Temperaturschwellen f\u00fcr die Photosynthese und die Atmung im Labor untersucht wurden, bieten die Fluxnet-Daten einen Einblick in das, was die \u00d6kosysteme auf der Erde tats\u00e4chlich erleben und wie sie darauf reagieren.<\/p>\n\n\n\n

\u201cWir wissen, dass das Temperaturoptimum f\u00fcr den Menschen bei 37 \u00b0C liegt\u201d, sagte Duffy, \u201caber wir in der wissenschaftlichen Gemeinschaft wussten nicht, was diese Optima f\u00fcr die terrestrische Biosph\u00e4re sind.\u201d Sie hat sich mit zwei Forschern der University of Waikato in Neuseeland zusammengetan, die k\u00fcrzlich einen neuen Ansatz zur Beantwortung dieser Frage entwickelt haben: Die MacroMolecular Rate Theory (MMRT)<\/a>. Mit ihrer Grundlage in den Prinzipien der Thermodynamik erlaubte die MMRT den Forschern, Temperaturkurven f\u00fcr jedes gr\u00f6\u00dfere Biom und den gesamten Globus zu erstellen.<\/p>\n\n\n\n

Die Ergebnisse waren alarmierend. Die Forscher fanden heraus, dass die Temperatur-\u201cSpitzen\u201d f\u00fcr die Kohlenstoffaufnahme \u2013 18\u00b0 C f\u00fcr die weit verbreiteten C3-Pflanzen und 28\u00b0 C f\u00fcr C4-Pflanzen \u2013 in der Natur bereits \u00fcberschritten werden, sahen aber keine Temperaturkontrolle f\u00fcr die Atmung. Das bedeutet, dass in vielen Biomen bei fortgesetzter Erw\u00e4rmung die Photosynthese abnehmen wird, w\u00e4hrend die Atmungsraten exponentiell ansteigen, was das Gleichgewicht der \u00d6kosysteme von der Kohlenstoffsenke zur Kohlenstoffquelle kippen und den Klimawandel beschleunigen wird.<\/p>\n\n\n\n

\u201cDie verschiedenen Pflanzenarten unterscheiden sich in den Details ihrer Temperaturreaktionen, aber alle zeigen einen R\u00fcckgang der Photosynthese, wenn es zu warm wird\u201d, sagt NAU-Mitautor George Koch<\/a>. Im Moment erleben weniger als 10 Prozent der terrestrischen Biosph\u00e4re Temperaturen jenseits dieses photosynthetischen Maximums. Aber bei der derzeitigen Emissionsrate k\u00f6nnte bis zur H\u00e4lfte der terrestrischen Biosph\u00e4re bis Mitte des Jahrhunderts Temperaturen jenseits dieser Produktivit\u00e4tsschwelle erfahren \u2013 und einige der kohlenstoffreichsten Biome der Welt, einschlie\u00dflich der tropischen Regenw\u00e4lder im Amazonasgebiet und in S\u00fcdostasien und der Taiga in Russland und Kanada, werden unter den ersten sein, die diesen Kipppunkt erreichen.<\/p>\n\n\n\n

\u201cDas Auff\u00e4lligste, was unsere Analyse zeigte, ist, dass die Temperaturoptima f\u00fcr die Photosynthese in allen \u00d6kosystemen so niedrig waren\u201d, sagt Vic Arcus, Biologe an der University of Waikato und Mitautor der Untersuchung<\/a>. \u201cIn Kombination mit der erh\u00f6hten Atmungsrate der \u00d6kosysteme bei den von uns beobachteten Temperaturen deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass jeder Temperaturanstieg \u00fcber 18\u00b0 C potenziell sch\u00e4dlich f\u00fcr die terrestrische Kohlenstoffsenke ist. Wenn wir die Erw\u00e4rmung nicht eind\u00e4mmen, um auf oder unter den im Pariser Klimaabkommen festgelegten Werten zu bleiben, wird die terrestrische Kohlenstoffsenke nicht mehr in der Lage sein, unsere Emissionen auszugleichen und uns Zeit zu verschaffen.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Andere Untersuchungen weiten Bedrohungsursachen aus<\/h5>\n\n\n\n

Die neue Untersuchung konzentrierte sich zwar auf die Beziehung zwischen Photosynthese und Atmung. Aber es gibt noch viele andere Faktoren, die dazu f\u00fchren k\u00f6nnen, dass ein \u00d6kosystem anf\u00e4ngt, Kohlenstoff freizusetzen \u2013 vor allem gro\u00dfe St\u00f6rungen wie Abholzung, Waldbr\u00e4nde oder D\u00fcrren. Tats\u00e4chlich haben andere aktuelle Untersuchungen schon davor gewarnt, dass auch diese St\u00f6rungen die globale Kohlenstoffsenke bedrohen. Eine k\u00fcrzlich durchgef\u00fchrte Arbeit fand heraus, dass die weltweiten Graslandschaften jetzt so viel Kohlenstoff produzieren, wie sie aufnehmen, haupts\u00e4chlich aufgrund von Landnutzungs\u00e4nderungen und der Ausweitung der Landwirtschaft (siehe: eenews.net\/1063721855<\/a>). Andere prangerten mehrfach an, dass die Abholzung der Kohlenstoffsenken tropischer W\u00e4lder auf der ganzen Welt zunehmend Schaden anrichtet.<\/p>\n\n\n\n

Es gibt zwar immer noch Grund zur Hoffnung. Doch die neue Forschungsarbeit sollte als Warnung dienen, dass die nat\u00fcrlichen Kohlenstoffsenken der Welt nicht unbesiegbar sind, merkte Duffy an: \u201cWir m\u00fcssen uns der Zerbrechlichkeit der \u00d6kosystemleistungen bewusst sein \u2013 nicht nur der Kohlenstoffbindung, sondern einer ganzen Reihe weiterer Leistungen, welche die Biosph\u00e4re erbringt\u201d, sagte sie. \u201cDenn sie ist ein lebender, atmender Teil unseres Planeten.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Quellen:<\/strong><\/p>\n\n\n\n