Neue Studie zu Landnutzungsänderungen und C-Speicherung

In Böden ist doppelt so viel Kohlenstoff in Form von Humus gespeichert wie Kohlenstoff als Kohlendioxid in der Atmosphäre. Durch Landnutzungsänderungen, wie die Umwandlung von Grünland in Ackerland, können innerhalb weniger Jahre bis zu 40 % des Humus verloren gehen und als Kohlendioxid unser Klima beeinträchtigen. Der umgekehrte Weg dauert wesentlich länger: Werden Landnutzungsänderungen rückgängig gemacht, kann es Jahrzehnte bis Jahrhunderte dauern, bis sich der Humus wieder angereichert hat.

Das ist das Ergebnis einer Studie von Christopher Poeplau und Axel Don aus dem Johann Heinrich von Thünen-Institut (vTI) in Braunschweig, die jetzt in der Fachzeitschrift Global Change Biology veröffentlicht wurde. Um zu den Ergebnissen zu gelangen, haben die Wissenschaftler im Rahmen des europäischen Großforschungsprojekts „Greenhouse-gas-Europe“ knapp 100 veröffentlichte Feldstudien zusammenfassend ausgewertet und daraus Modelle entwickelt. Mit ihnen lässt sich ermessen, wie sich verschiedene Landnutzungsänderungen auf die Humusvorräte im Boden auswirken.

Insgesamt betreffen Landnutzungsänderungen etwa 9 % der deutschen Landfläche in einem Zeitraum von fünf Jahren. Global verursachen Landnutzungsänderungen 20 % der menschen-gemachten Treibhausgase, vor allem durch die Abholzung tropischer Wälder und die Umwandlung dieser Flächen in Acker- und Weideland.

Die neue Studie zeigt, dass eine Umwandlung von Acker zu Grünland nur sehr langsam und über einen Zeitraum von vielen Jahrzehnten den verloren gegangenen Kohlenstoff wieder als Humus im Boden bindet. Bisherige Studien haben den zeitlichen Aspekt meist ignoriert.

Eine weitere untersuchte Landnutzungsänderung war die Aufforstung von Äckern und Grünland. Aufforstungen sollen einen positiven Beitrag zu Klimaschutz leisten, indem sie zusätzlichen Kohlenstoff als Humus und in der Biomasse der Bäume speichern. Die Untersuchungen am vTI geben ein differenziertes Bild: Bei einer Aufforstung von Ackerflächen steigt zwar der Kohlenstoffgehalt im Boden, allerdings nicht mehr als bei einer Umwandlung zu Grünland. Wird hingegen Grünland aufgeforstet, führt dies langfristig zu keiner zusätzlichen Kohlenstoffspeicherung im Boden.

In Aufforstungen befinden sich etwa 30 % des zusätzlich gespeicherten Kohlenstoffs in der Nadel- und Laubschicht und nicht im mineralischen Boden. Die wesentliche Klimaschutzfunktion von Aufforstungen besteht in der zusätzlichen CO2-Speicherung in der Holzbiomasse. Bei Aufforstung von Grünland wird diese Klimaschutzleistung durch Verluste von Kohlenstoff aus dem Boden geschmälert.

Doch noch sind viele Fragen offen. Zum Beispiel befinden sich große Mengen Humus im Boden in Tiefen unterhalb von 30 cm. Bislang ist kaum bekannt, wie diese Bodenschicht auf Änderungen der Landnutzung reagiert.