Torfmoore und Klimawandel

14.12.2015 17:01
Torfmoore und Klimawandel - Tief eingebrannt
Luise Dirscherl Stabsstelle Kommunikation und Presse
Ludwig-Maximilians-Universität München
Lasergestützte Messungen ermöglichen detaillierte Analysen, wie viel klimaschädliches
Kohlendioxid von brennenden tropischen Torfmooren freigesetzt wird – und zeigen, dass es
einen Unterschied macht, zum wievielten Mal es brennt.
Im Herbst 2015 vernebelten dichte Rauchschwaden monatelang große Teile von Südostasien
und legten das öffentliche Leben zeitweise lahm. Ursache dafür waren ausgedehnte
Waldbrände in Indonesien, die von manchen Wissenschaftlern schon jetzt als
Jahrhundertkatastrophe bezeichnet werden. Die Brände waren besonders massiv, weil das
Klimaphänomen El Nino für anhaltende Trockenheit gesorgt hat. Aber auch in normaleren
Jahren zerstören Brände regelmäßig Indonesiens Wälder und die mächtigen Torfschichten im
Untergrund. „Dies führt zu einem massiven Ausstoß von klimawirksamen Gasen wie
Kohlendioxid (CO2). Durch die Torfbrände wurde Indonesien dieses Jahr zu einem der
größten Treibhausgasproduzenten weltweit. Um abzuschätzen, wie viel CO2 genau entsteht,
muss man nicht nur die Größe der Brandfläche kennen, sondern auch wissen, wie viel
Torfboden verbrannt ist – und das ist schwer zu messen “, sagt Florian Siegert,
außerplanmäßiger Professor für Ökologie an der LMU und Spezialist für Fernerkundung.
„Bisher gab es dazu nur wenige, recht pauschale Daten. Wir konnten nun in Kooperation mit
Kollegen der Universität Leicester erstmals detaillierter untersuchen, wie tief einzelne Brände
an bestimmten Stellen in den Boden eingedrungen sind. Das ermöglicht eine wesentlich
genauere Analyse der verbrannten Biomasse als bisher und zeigt, dass frühere
Einschätzungen zu hoch sind.“ Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler im Journal
Global Change Biology.
Den Schwund vermessen
Im Unterschied zu Europa, wo Torfmoore weitgehend baumlos sind, wächst ein großer Teil
der indonesischen Wälder auf bis zu 20 Metern dicken, konvex geformten Torfdomen. Torf
besteht als Vorstufe von Kohle aus stark verdichtetem Pflanzenmaterial und speichert daher
das 10-50 fache an organischem Kohlenstoff als der darauf wachsende Wald – der im
Brandfall in Form von Treibhausgasen den Klimawandel anheizt. Im naturbelassenen Zustand
kommt es allerdings selten zu Bränden, da der Untergrund zu feucht ist. Anders ist das, wenn
das ökologische Gleichgewicht durch Brandrodung und Entwässerung gestört wird: Vor allem
in Verbindung mit klimatisch bedingten Trockenperioden – etwa in El-Nino-Jahren – können
ausgedehnte Schwelbrände im Torf entstehen, die nur schwer zu stoppen sind.
Am Beispiel einer 220.000 Hektar großen Fläche in Zentral-Borneo, die bereits in den 1990er
Jahren durch Holzeinschlag degradiert und durch zahlreiche Kanäle entwässert wurde, hat
Siegert mit seinem Team nun kleinteilig analysiert, wie viel Torf durch Brände vernichtet
wurde. „Ursprünglich sollte die Fläche für Reisanbau genutzt werden. Der Boden ist dafür
aber völlig ungeeignet, sodass dort nie Reis gewachsen ist. Die Fläche liegt brach und
brannte bereits mehrmals“, erzählt Kristina Konecny, die Erstautorin der Studie. Die
Wissenschaftler scannten das Gebiet aus der Luft mit einem Lasersystem (LiDAR – Light
Detection and Ranging), das hochfrequente optische Signale aussendet, deren Echo
aufgezeichnet wird. Auf diese Weise konnten sie die derzeitige Oberflächenhöhe auf den
Zentimeter genau bestimmen und mithilfe einer nicht verbrannten Fläche als Referenz die
ursprüngliche Oberflächenhöhe des Gebietes modellieren. Die Differenz der
Oberflächenhöhen ermöglicht dann eine dreidimensionale räumliche Analyse, wie viel Torf
durch Feuer vernichtet wurde. „Gemeinsam mit Informationen über die Zahl der Brände
konnten wir so zum ersten Mal detailliert die gesamte Brandhistorie rekonstruieren – und
damit auch, wie viel CO2 durch die einzelnen Brände freigesetzt wurde“, sagt Konecny.
Brand ist nicht gleich Brand
Dabei stellten die Forscher fest, dass Brand nicht gleich Brand ist: Je häufiger es an derselben
Stelle brennt, desto geringer wird der Verlust an Torfvolumen. „Der Grund dafür ist, dass
immer weniger Material vorhanden ist, das richtig heiß werden kann“, sagt Siegert. „Zuerst
brennt der ursprüngliche Wald, und das Feuer kann sich durch die Baumwurzeln tief in den
Torf fressen. Das Holz, das der erste Brand nicht vernichtet hat, geht beim zweiten Mal in
Flammen auf; spätestens beim vierten Brand besteht die Vegetation nur noch aus Gras, das
nur kurz brennt.“ Zusätzlich spielt auch die Nähe zu den Entwässerungskanälen eine große
Rolle: In Kanalnähe ist der Torf trockener – dadurch werden Brände wahrscheinlicher und die
Brandtiefe größer.
Diese Ergebnisse haben Konsequenzen für die Abschätzung der CO2-Emissionen durch
brennende tropische Torfmoore: Die Wissenschaftler gehen von einem Kohlenstoffverlust von
etwa 418 Tonnen CO2 pro Hektar für das erste Feuer aus. Dieser Verlust reduziert sich auf
etwa 48 Tonnen CO2 pro Hektar, wenn es bereits das vierte Mal oder sogar noch öfter
brennt. Das sind nur etwa 58 Prozent (für den ersten Brand) bzw. sogar nur 7 Prozent (für den
vierten und weitere Brände) des Wertes, den das Intergovernmental Panel on Climate Change
(IPCC) als Standardemission annimmt. „Trotzdem sind diese Brände natürlich ein gewaltiges
und sinnloses Umweltdesaster. Allein durch die Torffeuer im Jahr 2015 wurden in Indonesien
etwa 1,8 Gigatonnen CO2 erzeugt, das ist etwa doppelt so viel, wie Deutschland pro Jahr
freisetzt“, betont Siegert. „Wir hoffen, dass unsere verbesserten Werte beim IPCC in Zukunft
berücksichtigt werden, um die Quantifizierung von Treibhausgasemissionen durch diese
Feuer zu verbessern. Verlässliche und genaue Abschätzungen der Emissionen sind auch für
Programme wichtig, die Emissionsminderungen durch finanzielle Anreize erreichen wollen,
wie sie aktuell auf der UN-Klimakonferenz in Paris verhandelt wurden.“
Global Change Biology 2015
Publikation:
Variable carbon losses from recurrent fires in drained tropical peatlands
K. Konecny, U. Ballhorn, P. Navratil, J. Jubanski, S.E. Page, K. Tansey, A. Hooijer, R. Vernimmen,
F. Siegert
Global Change Biology 2015
10.1111/gcb.13186
Kontakt:
Prof. Dr. Florian Siegert
Biozentrum der LMU Munich
Tel +49 (0)89 48954765
[email protected]
Bildnachweis: © Florian Siegert

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