Klimamodelle überschätzen die CO2-Speicherung durch Pflanzen

Klimamodelle überschätzen die CO2-Speicherung durch Pflanzen
Klimamodelle überschätzen die CO2-Speicherung durch Pflanzen
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Laut einer neuen Studie ist der von Pflanzen weltweit gespeicherte Kohlenstoff kürzer und anfälliger für den Klimawandel als bisher angenommen.

Die Ergebnisse haben Auswirkungen auf unser Verständnis der Rolle der Natur bei der Eindämmung des Klimawandels, einschließlich des Potenzials für naturbasierte Projekte zur Kohlenstoffentfernung wie Massenbaumpflanzungen.

Die von einem internationalen Team unter der Leitung von Dr. Heather Graven am Imperial College London durchgeführte und in Science veröffentlichte Studie zeigt, dass bestehende Klimamodelle die Menge an Kohlendioxid (CO2), die die Vegetation jedes Jahr weltweit aufnimmt, unterschätzen, während sie die Menge überschätzen Zeit, dass Kohlenstoff dort bleibt.

Dr. Graven, außerordentlicher Professor für Klimaphysik am Department of Physics des Imperial College, sagte: „Pflanzen auf der ganzen Welt sind tatsächlich produktiver, als wir dachten.“

Die Ergebnisse bedeuten auch, dass Pflanzen Kohlenstoff zwar schneller absorbieren als bisher angenommen, der Kohlenstoff jedoch auch für kürzere Zeit gebunden wird, was bedeutet, dass Kohlenstoff aus menschlichen Aktivitäten früher als bisher angenommen wieder in die Atmosphäre freigesetzt wird.

Dr. Graven fügte in einer Erklärung hinzu: „Viele der Strategien, die Regierungen und Unternehmen zur Bekämpfung des Klimawandels entwickeln, basieren darauf, dass Pflanzen und Wälder das CO2, das den Planeten erwärmt, absorbieren und im Ökosystem speichern.“

„Aber unsere Studie legt nahe, dass der in lebenden Pflanzen gespeicherte Kohlenstoff nicht so lange dort bleibt, wie wir dachten. Die Studie zeigt, dass das Potenzial dieser naturbasierten Projekte zur Kohlenstoffentfernung begrenzt ist und dass die Emissionen fossiler Brennstoffe schnell reduziert werden müssen, um dies zu minimieren.“ Auswirkungen des Klimawandels.

Bisher wurde die Rate, mit der Pflanzen CO2 nutzen, um weltweit neues Gewebe und andere Teile zu produzieren (ein Maß, das als Nettoprimärproduktivität bekannt ist), durch die Erweiterung der Daten einzelner Standorte angenähert. Aufgrund des Mangels an Standorten mit umfassenden Messungen war es jedoch nicht möglich, die Nettoprimärproduktivität weltweit genau zu berechnen.

Die Pflanzenproduktivität ist seit Beginn des 20. Jahrhunderts gestiegen und Pflanzen nehmen heute mehr CO2 auf, als sie an die Luft abgeben. Forscher wissen, dass jedes Jahr etwa 30 % der CO2-Emissionen menschlicher Aktivitäten in Pflanzen und Böden gespeichert werden, was den Klimawandel und seine Auswirkungen verringert.

Die Einzelheiten darüber, wie diese Speicherung erfolgt und wie ihre Stabilität in der Zukunft ist, sind jedoch nicht genau geklärt.

In dieser Studie wurde Radiokohlenstoff (14C), ein radioaktives Kohlenstoffisotop, mit Modellsimulationen kombiniert, um zu verstehen, wie Pflanzen CO2 nutzen. CO2 im globalen Maßstab, wodurch wir wertvolle Informationen über die Wechselwirkung zwischen Atmosphäre und Biosphäre gewinnen konnten.

Radiokohlenstoff kommt in der Natur vor, aber Atombombentests in den 1950er und 1960er Jahren führten zu einem Anstieg des 14C-Gehalts in der Atmosphäre. Dieses zusätzliche 14C stand Pflanzen auf der ganzen Welt zur Verfügung und gab den Forschern ein gutes Werkzeug an die Hand, um zu messen, wie schnell sie es absorbieren konnten.

Durch die Untersuchung der Anreicherung von 14C in Pflanzen zwischen 1963 und 1967 (einem Zeitraum, in dem es keine nennenswerten nuklearen Detonationen gab und der Gesamtgehalt an 14C im Erdsystem relativ konstant war) konnten die Autoren die Geschwindigkeit abschätzen, mit der sich Kohlenstoff aus der Atmosphäre bewegt zur Vegetation und was mit ihr passiert, wenn sie einmal da ist.

Die Ergebnisse zeigen, dass aktuelle, weit verbreitete Modelle, die simulieren, wie Land und Vegetation mit der Atmosphäre interagieren, die Nettoprimärproduktivität von Pflanzen weltweit unterschätzen. Die Ergebnisse zeigen auch, dass die Modelle die Kohlenstoffspeicherzeit in Pflanzen überschätzen.

Co-Autor Dr. Charles Koven vom Lawrence Berkeley National Laboratory sagte: „Diese Beobachtungen entsprechen einem einzigartigen Zeitpunkt in der Geschichte, kurz nach dem Höhepunkt der atmosphärischen Atomwaffentests in den 1960er Jahren.“

„Beobachtungen zeigen, dass das Pflanzenwachstum zu dieser Zeit schneller war, als aktuelle Klimamodelle vermuten. Die Bedeutung liegt darin, dass dies impliziert, dass Kohlenstoff schneller zwischen der Atmosphäre und der Biosphäre zirkuliert, als wir dachten, und dass wir diesen schnelleren Zyklus besser verstehen und erklären müssen.“ in Klimamodellen.“

Die Autoren sagen, die Forschung zeige die Notwendigkeit, Theorien darüber zu verbessern, wie Pflanzen wachsen und mit ihren Ökosystemen interagieren, und globale Klimamodelle entsprechend anzupassen, um besser zu verstehen, wie die Biosphäre den Klimawandel abschwächt.

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