Waldböden entziehen der Atmosphäre große Mengen des hochwirksamen Treibhausgases Methan. Und unter bestimmten Klimabedingungen, wie sie in Zukunft gehäuft auftreten könnten, nimmt ihre Aufnahmefähigkeit sogar zu. Das zeigt eine neue Studie, in der Forschende der Universität Göttingen und der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA) den weltweit umfangreichsten Datensatz zur Aufnahme von Methan durch Waldböden ausgewertet haben.
Die Daten beruhen auf wiederholten Messungen an 13 Waldstandorten im Südwesten Deutschlands über Zeiträume von bis zu 24 Jahren. Waldböden nehmen demnach pro Jahr im Durchschnitt drei Prozent mehr Methan auf. Dies führen die Forschenden auf das Klima zurück: Sinkende Niederschläge sorgen für trockenere Böden, in die Methan leichter eindringt als in feuchte. Zudem bauen Mikroorganismen bei steigenden Temperaturen Methan schneller ab.
Die Forschenden berechneten die Aufnahme von Methan aus den Bodengasprofilen der Standorte. Diese bilden die chemische Zusammensetzung der Luft im Boden in verschiedenen Tiefen ab. Der Datensatz stammt aus dem Bodengas-Monitoring-Programm der FVA. Über dünne Rohre im Boden wurden über Jahre hinweg alle zwei Wochen Proben der Bodenluft gewonnen und im Labor analysiert. Ihre Berechnungen sicherten die Forschenden durch unabhängige Kammermessungen ab. Dabei wird eine luftdichte Messkammer auf die Bodenoberfläche gesetzt. Sinkt innerhalb der Kammer die Konzentration eines Gases, etwa Methan, lässt sich daraus berechnen, ob und in welchem Ausmaß der Boden dieses Gas aufnimmt.
Die Daten belegen starke Unterschiede zwischen den untersuchten Standorten. Insgesamt zeigen sie jedoch, dass die Waldböden im Südwesten Deutschlands viel Methan aus der Atmosphäre aufnehmen – erst recht bei langfristig sinkenden Niederschlägen und steigenden Temperaturen. „Unsere Langzeitdaten zeigen, dass sich klimatische Veränderungen nicht zwangsläufig negativ auf die Methanaufnahme von Waldböden auswirken. Während die bis dahin größte Studie aus den USA einen Rückgang der Methanaufnahme um bis zu 80 Prozent aufgrund zunehmender Niederschläge fand, ergab unsere deutlich umfangreichere Feldstudie für Südwestdeutschland das Gegenteil“, erklärt Prof. Dr. Martin Maier vom Department für Nutzpflanzenwissenschaften der Universität Göttingen, der die Untersuchung geleitet und zuvor am Bodengas-Monitoring der FVA mitgewirkt hat.
„Auf unseren untersuchten Waldflächen haben wir eine deutliche langfristige Zunahme der Methanaufnahme beobachtet.“
Trockene Böden enthalten mehr luftgefüllte Poren als feuchte. Dadurch dringt Methan leichter in den Boden ein. Gleichzeitig bauen Mikroorganismen das Methan im Boden etwas schneller ab, wenn es wärmer wird.
Die Ergebnisse stehen auch im Gegensatz zu aktuellen internationalen Meta-Analysen. Diese Studien, in denen Forschende die Ergebnisse vieler Untersuchungen zusammenfassen, kommen ebenfalls eher zu dem Schluss, dass die Aufnahme von Methan in Waldböden abnimmt. Die nun veröffentlichte Langzeitstudie verdeutlicht nach Einschätzung der Forschenden die Bedeutung regional differenzierter Betrachtungen. „Unsere Ergebnisse machen deutlich, dass langfristige Messreihen und damit auch Monitoring-Programme unverzichtbar sind, um die Auswirkungen des Klimawandels realistisch einzuordnen“, so Maier.