Der deutsche Wald sollte im Klimawandel eine ganz bestimmte Aufgabe übernehmen. Nämlich CO₂ aus der Luft aufnehmen und speichern. In den letzten Jahren wurde der Wald immer weiter zerstört und war deswegen sogar eine CO₂-Quelle. Nun deutet eine aktuelle Studie an, dass der Wald ein anderes, ebenfalls sehr schädliches Treibhausgas dafür künftig noch effektiver speichern könnte: Methan.

Methan ist eine Gefahr fürs Klima, die immer noch unterschätzt wird. Das Gas trägt über 20 Jahre ungefähr 80 Mal so stark wie CO₂ zur Erderwärmung bei. Aktuell ist Methan nach EU-Angaben für grob ein Drittel der globalen Erwärmung verantwortlich. Allerdings haben die Moleküle eine kürzere Lebensdauer als CO₂. Und: Der Boden unter unseren Wäldern hat die Gabe, Methan unschädlich zu machen. Dort sitzen besonders viele "methantrophe Bakterien", das sind Kleinstlebewesen, die den Stoff über Oxidationsprozesse abbauen. Im Gegensatz zum CO₂, das im Waldboden lediglich gespeichert wird und perspektivisch auch wieder abgegeben werden kann, wird das Methan durch die Bakterien permanent unschädlich gemacht.

Waldboden nimmt Methan besonders gut auf

Grundsätzlich sind diese Organismen in allen Böden zu finden – aber im Waldboden ist ihre Zahl deutlich höher als etwa in Ackerböden. "Durch die landwirtschaftliche Bodenbearbeitung und die Nitratdüngung wird das Habitat der Bakterien gestört“, erklärt Martin Maier, Inhaber des Lehrstuhls für Bodenphysik an der Universität Göttingen. Gemeinsam mit Doktorandin Verena Lang hat er untersucht, wie sich die Methanaufnahme im Waldboden in den vergangenen Jahrzehnten verändert hat.

Die Untersuchung gilt als die bisher umfassendste Studie über die Methansenke Wald, weil sie Daten aus den vergangenen 24 Jahren an 13 Waldstücken in Baden-Württemberg umfasst. Damit ist sie zwar lokal begrenzt, umfasst aber eine außergewöhnlich lange Zeitreihe mit regelmäßigen und vergleichbaren Messungen. Während CO₂ als Treibhausgas und seine Speicherung im Wald schon recht gut untersucht seien, sei die Forschung zu Methan kniffeliger, erklärt Maier: "Man wusste schon immer um die Wichtigkeit von Methan, aber rein messtechnisch ist es etwas schwerer zu untersuchen als CO₂.“

In der aktuellen Studie wurde das Methan im Boden mit zwei Messverfahren untersucht. Zum einen mit der Kammermethode, der etwas älteren Methode. Hier werden Kammern oder Hauben auf den Waldboden aufgesetzt und dann untersucht, welche Gaskonzentrationen in den Kammern vorliegen und wie sie sich über die Zeit verändern. Zum anderen wurden kleine Sonden im Boden ausgebracht, die die Konzentration der Gase ebenfalls kontinuierlich erfasst haben.

In den vergangenen Jahren hat der Waldboden immer mehr Methan aufgenommen

Die Auswertung der Daten brachte ein spannendes Ergebnis: In den vergangenen Jahren hatte der Waldboden immer mehr Methan aufgenommen, etwa drei Prozent mehr in jedem Jahr. Der entscheidende Faktor war dabei die zunehmende Trockenheit der Böden. Maier erklärt das folgendermaßen: "Das Methan muss aus der Atmosphäre in den Boden hineindiffundieren, wo es dann von den metanotrophen Bakterien oxidiert wird. Um möglichst schnell diffundieren zu können, sind luftführende Poren notwendig. Schon ein kleiner Wasserfilm, ein kleiner Meniskus, reduziert den Transport im Boden immens."

Weltweit betrachtet werden fünf bis sieben Prozent des Methans in der Atmosphäre im Waldboden oxidiert. Die wichtigste Senke für Methan ist der Boden damit nicht. Das meiste Methan wird in der Atmosphäre durch das Hydroxyl-Radikal OH neutralisiert. Neben dieser "atmosphärischen Senke" spielt der Boden aber eine nicht zu unterschätzende Rolle, denn: Die Methansenke im Boden ist skalierbar. Kommt mehr Methan in der Atmosphäre vor, wird auch mehr Methan im Boden oxidiert. Wenn nun der Klimawandel für mehr Trockenheit sorgt, könnte das ebenfalls zu einer besseren Methansenke im Waldboden beitragen – so zumindest die Vermutung.

Methanoxidierung hängt vom Niederschlag ab

Martin Maier möchte an dieser Stelle lieber vorsichtig sein. Tendenziell werde es durch ein wärmeres Klima vermutlich trockener – aber lokal bis regional könne sich das sehr unterschiedlich darstellen. Eine weitere umfassende Studie zu Methan im Waldboden aus den USA kommt etwa zu dem Ergebnis, dass dort aufgrund gestiegener Nässe substantiell weniger Methan im Boden oxidiert wurde. Es bleibt also eine gewisse Unsicherheit, in welcher Größenordnung der Waldboden in den kommenden Jahrzehnten Methan aufnehmen wird.

Links/Studien

Die Studie Trend analysis of methane uptake in 13 forest soils based on up to 24 years of field measurements in south-west Germany ist im Journal Agricultural and Forest Meteorology erschienen und kann hier nachgelesen werden.

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