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In dieser Story ging es darum, wie viel CO₂ ein Baum eigentlich speichern kann und heute geht es darum, was mit dem CO₂ passiert, sobald die Bäume sterben. Wälder stellen eines der bedeutendsten Kohlenstoffreservoire der Erde dar. Durch die Fotosynthese entziehen Bäume der Atmosphäre Kohlendioxid und binden den enthaltenen Kohlenstoff in ihrer Biomasse. Diese Kohlenstoffbindung ist jedoch nicht dauerhaft, sondern unterliegt dynamischen Prozessen. Spätestens mit dem Absterben eines Baumes wird der zuvor gespeicherte Kohlenstoff erneut mobilisiert. Wie genau das abläuft, erfährst du jetzt!
Kohlenstoffspeicherung
Während ihres Wachstums nehmen Bäume CO₂ aus der Atmosphäre auf und bauen den enthaltenen Kohlenstoff in Holz, Rinde, Wurzeln und Blätter ein. Etwa 50 % der Trockenmasse von Holz besteht aus Kohlenstoff. Besonders im Stamm ist dieser über lange Zeiträume gespeichert, da Holz eine hohe strukturelle Stabilität aufweist. Solange ein Baum lebt, funktioniert er als sogenannte Kohlenstoffsenke, indem er mehr CO₂ bindet als er durch Atmung freisetzt.
Absterben und Zersetzung
Mit dem Absterben eines Baumes setzt ein mehrstufiger Zersetzungsprozess ein, der maßgeblich durch Pilze, Bakterien und, abhängig von Klimazone und Baumart, durch Insekten gesteuert wird. Diese Organismen bauen die organischen Verbindungen des Holzes ab, wobei der gebundene Kohlenstoff teilweise oxidiert und als CO₂ in die Atmosphäre freigesetzt wird. Dieser Prozess stellt eine Umkehrung der Fotosynthese dar und ist wichtiger Bestandteil des natürlichen Kohlenstoffkreislaufs.
Totholz als Kohlenstoffspeicher und -quelle
Totholz bildet weltweit einen relevanten Kohlenstoffpool in Waldökosystemen. Je nach klimatischen Bedingungen kann Kohlenstoff über Jahre bis Jahrzehnte im abgestorbenen Holz gespeichert bleiben. In kühlen, gemäßigten und borealen Wäldern verläuft der Abbau vergleichsweise langsam, sodass Totholz dort als temporärer Kohlenstoffspeicher fungiert. In warmen und feuchten Tropenregionen hingegen beschleunigen hohe Temperaturen und eine hohe biologische Aktivität den Zersetzungsprozess erheblich. Dort wird der im Totholz enthaltene Kohlenstoff deutlich schneller wieder in den Kohlenstoffkreislauf zurückgeführt.
Eintrag von Kohlenstoff in den Boden und Humusbildung
Ein wesentlicher Teil des beim Abbau von Totholz freigesetzten Kohlenstoffs gelangt nicht unmittelbar in die Atmosphäre, sondern wird in den Boden eingetragen. Abbauprodukte des Holzes werden in fester oder gelöster Form in den Waldboden transportiert und dort in Humus umgewandelt. Humus ist besonders kohlenstoffreich und stellt einen langfristigen Kohlenstoffspeicher dar. Unter stabilen Standortbedingungen kann Kohlenstoff im Boden über Jahrzehnte bis Jahrhunderte gebunden bleiben. Damit kommt dem Waldboden eine ebenso große, wenn nicht sogar größere Bedeutung für den Klimaschutz zu als der oberirdischen Biomasse.
Einfluss des Klimawandels auf die Zersetzung
Der Klimawandel beeinflusst die Zersetzungsprozesse von Totholz und Humus erheblich. Steigende Temperaturen erhöhen die Aktivität von Mikroorganismen und beschleunigen sowohl den Holz- als auch den Humusabbau. In der Folge wird mehr CO₂ freigesetzt, was eine positive Rückkopplung auf den Klimawandel darstellt. Besonders problematisch ist der beobachtete Humusverlust in Bergwäldern, der unter anderem auf steigende Sommertemperaturen zurückgeführt wird. Der Abbau stabiler Bodenkohlenstoffvorräte schwächt die Funktion der Wälder als Kohlenstoffsenke langfristig.
Bedeutung naturnaher Wälder für den Klimaschutz
Naturnahe, strukturreiche Mischwälder mit hohem Totholzanteil gelten als besonders stabil gegenüber Klimastressoren. Sie schaffen ein ausgeglichenes Waldinnenklima, das den mikrobiellen Abbau organischer Substanz verlangsamt und den Humuserhalt fördert. Gleichzeitig liefern sie kontinuierlich organisches Material für den Boden und stabilisieren diesen gegen Erosion. Durch diese Eigenschaften tragen solche Wälder entscheidend dazu bei, Kohlenstoff langfristig im Ökosystem zu halten.
Quellen
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg – Totholz im globalen Kohlenstoff-Kreislauf
- Goethe Universität – Klimawandel: Bedeutung von Insekten beim Abbau von Holz
- BMIMI Infothek – Wälder im Klimawandel: Totholz als wichtiger Kohlenstoff-Speicher
- waldwissen.net – Zurück in den Boden – Wie Totholz den Kohlenstoffspeicher Waldboden beeinflusst
- WSL – Phasen des Holzabbaus
