Kohlenstoff im Amazonas ganz genau gemessen

Die Regenwälder der Erde binden große Mengen Kohlenstoff und sind damit eine entscheidende Kohlenstoffsenke. Aktuelle Schätzungen, wie viel Kohlenstoffdioxid in den tropischen Regenwäldern des Amazonasgebiets gebunden ist, gehen aber weit auseinander. Wissenschaftler*innen am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich die Biomasse in den Regenwäldern mithilfe von neuesten Satellitendaten sehr viel genauer als bisher abschätzen lässt. Damit lassen sich die Folgen von Dürren und Waldbränden für das Amazonasgebiet exakter beschreiben als zuvor, schreiben die Forschenden in der Fachzeitschrift „Nature Communications“.

Um die Biomasse in Wäldern zu schätzen, waren Wissenschaftler*innen bislang darauf angewiesen, für die aus Satellitendaten gewonnenen Angaben zur Waldhöhe statistische Verfahren einzusetzen. Die Ergebnisse waren aber oft umstritten, da die Schätzungen ungenau waren. Neuartige Satelliten mit Lasergeräten eröffnen der Forschung nun ganz andere Möglichkeiten: Sie vermessen nicht nur die Höhe der Wälder rund um den Globus, sondern auch die komplette Struktur dieser Wälder.

Das Modelliererteam um Andreas Huth vom UFZ verschnitt nun Messergebnisse eines Lasersatelliten mit dem am UFZ entwickelten Waldmodell FORMIND, das mit Klima- und Bodendaten das Wachstum von Einzelbäumen bis zu einer Auflösung von 20 Metern und die Dynamik von Wäldern simuliert. Mehr als 700.000 solcher Laserdaten wurden so für das Amazonas-Gebiet ausgewertet.

Das Ergebnis: Wichtige Parameter, die für die Beschreibung eines Waldgebiets entscheidend sind, können künftig viel präziser geschätzt werden. Dazu zählen beispielsweise die oberirdische Biomasse und das Wachstum des Waldes. „Insgesamt verringert sich die Unsicherheit der Schätzungen für die einzelnen Wald-Parameter zwischen 20 und 43 Prozent. Die Schätzung der oberirdischen Biomasse wird beispielsweise um 25 Prozent genauer“, sagt Andreas Huth, einer der Autoren der Studie. Damit lässt sich die Kohlenstoffspeicherung im Wald deutlich genauer als zuvor bestimmen.

„Wir können mit unserem Verfahren mehr über den Kreislauf des Kohlenstoffs herausfinden – wie viel im tropischen Regenwald gebunden ist, freigesetzt oder jedes Jahr neu gebunden wird“

Rico Fischer, Waldmodellierer

Mit dem neuen Verfahren wird das UFZ-Team eigene Vorstudien überarbeiten, in denen bisher nur die Waldhöhe einfloss, nicht aber die volle Information der Waldstruktur zur Biomassenschätzung. 2018 war es ihnen gelungen, für das Jahr 2005 die Biomasse für alle 410 Milliarden Bäume im Amazonas-Gebiet zu simulieren.

Insgesamt, so ein Resultat, waren demnach 76 Milliarden Tonnen Kohlenstoff im Amazonas Regenwald gebunden. „Wir konnten damit auch zeigen, welche Regionen des Amazonas-Gebiets Kohlenstoffsenken oder -quellen sind“, sagt Andreas Huth. Insgesamt sei der Regenwald mit einer Kohlenstoffbindung von rund 600 Millionen Tonnen pro Jahr noch eine Kohlenstoffsenke. Aber es gebe auch Kohlenstoffquellen, etwa wenn Bäume durch Trockenheit absterben oder durch Feuer vernichtet werden.

Grafik: Rödig et al.