Quantifizierung der Kohlenstoff-Allokation offener Wälder

Das Project Carbon allocation in woodlands using a multi-data approach soll ein besseres Verständnis des Kohlenstoffbindung in offenen Waldgesellschaften beitragen sowie eine realistische Abschätzung deren Produktivität liefern. Offene Wälder oder Savannen weisen einen geringeren prozentuellen Anteil an Bäume auf als Wälder mit einem geschlossenen Kronendach - häufig in gemäßigten Breiten. Savannen findet man hingegen unter extremeren klimatischen Gebieten zum Beispiel im hohen Norden oder im Gebirge, wo es sehr kalt ist. Außerdem kommen Savannen auch in sehr heißen südlichen Gebieten vor. Savannen sind somit bedeutsam für den globalen Klimawandel aber auch als Lebensgrundlage für die lokale Bevölkerung und die Biodiversität. Während unser Wissenstand über Wälder relativ umfangreich ist, wissen wir recht wenig über Savannen. Die kann einerseits an deren oft unzugänglicher Lage oder dem geringen ökonomischen Wert liegen. Diese Studie wird durch die Kombination mehrerer Datenquellen und innovativer Methoden unseren Wissensstand zu den Savannen Australiens erweitern - ein Kontinent mit einer Größe, die etwa der Europas entspricht. Das vorrangige Ziel dieser Arbeit sind verlässliche großflächige Informationen zu Kohlenstoffallokation und Wachstum von Savannen mit Hilfe allgemein gültiger Modellansätze, die sich somit auch auf andere Gebiete übertragen lassen. Derartige Informationen erlauben neue Einblicke in die globale Bedeutung von deren Kohlenstoffbindung und produzierter Biomasse, relevant für Bioenergie und biologisch basierte Produkte. Verlässliche und robuste Informationen sind wichtig für das Kyoto Reporting, das über den weltweiten Ausstoß von Treibhausgasen wie Kohlendioxid informiert. Wir verwenden direkte Messdaten von Bäumen wie Durchmesser und Höhe aber auch satelliten-gestützte Karten, die etwa die Nettoprimärproduktion oder den Waldanteil über große Gebiete hinweg darstellen können. Die Erkenntnisse dieses Projekt werden die Gesellschaft und die Politik dabei unterstützen fundierte und gut informierte Entscheidungen zu treffen. Gemeinsam mit der ältesten Universität Australiens, der Universität Sydney, und einem der größten Waldbesitzer Australiens, das Forestry Corp New South Wales (FCNWS), wird Dr. Mathias Neumann von der Universität für Bodenkultur, Wien, dieses Projekt bearbeiten. Lokale Kontaktpunkte sind Professor Mark Adams von der Universität Sydney (Leiter des Center for Carbon, Water and Food) und Dr. Chris Eastaugh vom FCNWS. Zusammen will das Forschungsteam zur Lösung einer der großen Herausforderungen unserer Zeit beizutragen, der Wandel unserer Gesellschaften von erdöl-basierten Produkten hin zu einer grünen biologisch orientierten Ökonomie.

Der Kohlenstoffkreislauf, also das Zusammenspiel von Kohlenstoffaufnahme und- abgabe, ist von zentraler Bedeutung für die Kohlenstoffdioxid-Konzentration (CO2) in der Atmosphäre. Weit verbreitete und damit wichtige Vegetationsformen sind Wälder (bestehend aus in der Regel höheren, schneller wachsenden Bäumen) und 'Woodlands' (von niedrig wachsenden Bäumen dominierte Ökosysteme). Dieses Projekt trägt zu einem besseren Verständnis der Prozesse hinter Kohlenstoffaufnahme und -abgabe in Wäldern und Woodlands bei. Die Untersuchungsregion war Australien und die verwendete Werkzeuge umfassen Feldmessungen, Fernerkundungsdaten und Simulations- und Modellierungstools. Eine Analyse der verfügbaren Daten in Australien zeigte, dass Wälder generell eine höhere Kohlenstoffaufnahme aufweisen als Woodlands, wobei die Differenz hauptsächlich durch höhere Einlagerung von Kohlenstoff im Holz von Wäldern erklärt werden kann. Die Biomasse, die regelmäßig von Pflanzen abgeworfen wird, ist hingegen in Wälder ähnlich groß wie in Woodlands. Dieser so genannte Streufall lagert nicht nur eine bedeutende Menge Kohlenstoff auf dem Boden ab, sondern bewirkt auch eine Akkumulierung von Brennstoff, der in einem Feuer verbrennen kann. Eine kontinentale Meta-Analyse von Streufall und der Streumenge, die sich am Boden befindet, zeigte, dass Klima die Geschwindigkeit der Streuakkumulation beeinflusst, während die Zeit seit dem letzten Feuer und die Bestandesstruktur entscheidend für die Streumenge ist. Diese Erkenntisse sind wichtig, um die Streu- und damit Brennstoff-Akkumulation zu verstehen, was besondere Bedeutung durch die großen Waldbrände in Australien in 2019/2020 erlangte. Mehr als 10 Million Hektar sind dabei verbrannt und haben große Mengen Kohlenstoff ausgestossen mit weitrechenden negativen Konsequenzen für Natur und Gesellschaft. Diese Brände haben Wälder, Woodlands, Grassland und landwirtschaftliche Flächen gleichermaßen betroffen und damit unterstrichen, wie wichtig eine umfassende Analysen aller Vegetationstypen für den Kohlenstoff-Kreislauf und das Feuerrisiko ist. Eine Kombination der verfügbaren Daten mit Modellen erlaubt jetzt eine klima-sensitive Berechnung der Brennstoffakkumulierung unter Berücksichtigung der Bestandesgeschichte. Dieses Konzept kann jetzt auch in Europa verwendet werden, wo Feuerrisiko regional eine große Rolle spielt (z.B. Südeuropa, Skandinavien) und auch in Zentraleuropa in Zukunft bedeutsam werden kann, wenn der Klimawandel höhere Temperaturen und mehr Verdunstung bewirkt. Der Boden ist der größte Kohlenstoffpool und enthält oft mehr als zwei Drittel des Gesamtkohlenstoffs. Abgesehen von Streufall, stellen Feinwurzeln den größten Teil des Kohlenstofffluss in den Boden dar. Eine Verknüpfung von Feinwurzelproduktion, Streufall und Streuzersetzung ermöglicht eine prozess-basierte Berechnung des Bodenkohlenstoffs, die aktuell im vielen globalen Klimamodellen fehlt. In Europa können wir profitieren von der Erfahrung in Australien im Management Feuer-gefährdeter Ökosysteme, wie geplante kontrollierte Feuer und Brandbekämpfung. Das ist besonders wichtig für Eukalyptus, die häufigste Baumart Australiens, die nun auch in großem Massstab in Plantagen weltweit verwendet wird.