27.9.2010: Forschung international

Dem Kohlenstoffkreislauf auf der Spur

Suivre à la trace le cycle du carbone


Beer C. et al.

Anhand von weltweiten Messungen und datenbasierten Modellrechnungen hat ein internationales Forscherteam erstmals die Grösse des Austauschprozesses von Kohlenstoff zwischen Atmosphäre und Landoberfläche ermittelt. Ökosysteme der Landoberfläche nehmen jedes Jahr etwa 123 Milliarden Tonnen Kohlenstoff in Form von Kohlendioxid (ca. 450 Milliarden Tonnen CO2) aus der Atmosphäre auf. Das entspricht 15 Prozent des gesamten Kohlendioxids der Atmosphäre. Tropische Ökosysteme wie Regenwälder und Savannen setzen fast zwei Drittel dieses CO2 um.

Un groupe international de chercheurs a pour la première fois calculé, à l’aide de mesures au niveau mondial et de modèles de calculs, l’ampleur du processus d’échange de carbone entre l’atmosphère et la surface du globe. Les écosystèmes de la surface terrestre absorbent chaque année environ 123 milliards de tonnes de carbone de l’atmosphère sous forme de dioxyde de carbone (env. 450 milliards de tonnes de CO2). Cela correspond à 15 pourcent de tout le dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère. Les écosystèmes tropicaux comme les forêts pluviales et les savannes convertissent près de deux tiers de ce CO2.


Um zu bestimmen, wie viel CO2 verschiedene Ökosysteme aus der Atmosphäre aufnehmen, nutzten die Forscher Informationen aus einem globalen Netzwerk von mehr als 250 Messstationen, die fortlaufend Daten liefern. Mit Hilfe von Computermodellen wurde anschliessend die so genannte Bruttoprimärproduktion bestimmt. Der errechnete Wert von jährlich etwa 450 Milliarden Tonnen bezeichnet die gesamte Menge des Gases CO2, das durch Photosynthese auf dem Land zu Biomasse umgesetzt wird. Er hängt stark von den Umweltbedingungen ab, vor allem den klimatischen Bedingungen und den Eigenschaften der Vegetation.
Die Ergebnisse bestätigen den grossen Einfluss, den der Niederschlag auf den globalen Kohlenstoffkreislauf hat: Er bestimmt auf zwei Fünfteln des gesamten bewachsenen Landes, wie viel CO2 die Vegetation aufnimmt. Da der Klimawandel die zeitlichen und räumlichen Muster des Niederschlags merklich verändern wird, wird sich auch die Bruttoprimärproduktion verändern.
Das CO2, das der Atmosphäre auf diese Weise entzogen wird, kehrt auf unterschiedlichen Wegen wieder dorthin zurück. Einen grossen Teil setzen die Pflanzen schnell durch ihren Stoffwechsel wieder frei. Ein weiterer Teil des gebundenen CO2 fliesst langsamer zurück, wenn Laub oder Holz im Boden zersetzt werden. Diese Verzögerungen im Rückfluss von Kohlenstoff in die Atmosphäre sind wichtig für die Geschwindigkeit, mit welcher der Klimawandel aufgrund menschlicher Emissionen des Treibhausgases voranschreitet.
Die veröffentlichten Zahlen zeigen, dass alle sieben Jahre die gesamte Menge des CO2 in der Atmosphäre einmal durch die Blätter der globalen Vegetation fliesst. Dies ist einer der wichtigsten Prozesse im Erdsystem, der nun zuverlässig quantifiziert werden kann.


Keywords:
Kohlenstoffkreislauf, Primärproduktion, CO2, Klimawandel

Art der Publikation:
Fachpublikation

Literatur:
Beer C. et al. 2010: Terrestrial Gross Carbon Dioxide Uptake: Global Distribution and Co-variation with Climate. Science 329, 834 - 838.
http://www.fluxdata.org

Kontaktadresse:
Christian Beer
Max-Planck-Institut für Biogeochemie
Hans-Knöll-Str. 10
D-07745 Jena

christian.beer@bgc-jena.mpg.de
Tel: +49 3641 576281


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