Intakte tropische Torfsumpfwälder sind über ein Jahr hinweg eine Nettoquelle von Treibhausgasen

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben festgestellt, dass intakte tropische Torfsumpfwälder über einen vollständigen Jahreszyklus hinweg als Nettoquelle von Treibhausgasen auftreten.

Dieses Ergebnis rückt einen der grössten natürlichen Kohlenstoffspeicher der Erde in ein neues Licht – ausgerechnet in einer Phase, in der Klimastress, Landnutzungsdruck und Dürreperioden zugleich zunehmen.

Wasserstände steuern die Emissionen

In ganz Südostasien geben Torfsumpfwälder, die sich über Jahrtausende aufgebaut haben, zusammengenommen mehr erwärmungswirksame Gase ab, als sie aufnehmen – selbst dann, wenn die Böden weiterhin überflutet und weitgehend ungestört sind.

Professor Takashi Hirano von der Hokkaido University erfasste Emissionen aus Torfsumpfwäldern in Indonesien, Malaysia und angrenzenden Gebieten.

Das Forschungsteam zeigte, dass Veränderungen des Grundwasserspiegels diese Landschaften immer wieder von einer langfristigen Speicherung hin zu einer Nettofreisetzung kippen liessen.

Dieses Muster trat über Jahreszeiten und mehrere Jahre hinweg auf: Schwankungen im Niederschlag sowie Trockenphasen konnten selbst unversehrte Torfgebiete in anhaltende Emissionen treiben.

Dieses Grundverhalten setzt der Wirkung reinen Schutzes eine klare Grenze und macht verständlich, weshalb Wasserstandsänderungen entscheidend werden, sobald menschliche Eingriffe hinzukommen.

Wie Torfwälder Kohlenstoff binden

Abgestorbene Bäume und Laub können sich als Torf ansammeln – also als teilweise zersetztes Pflanzenmaterial, das in nassem Boden verdichtet wird –, wenn Hochwasser den Zutritt von Sauerstoff verhindert.

Weil wassergesättigte Böden nur wenig Sauerstoff enthalten, bauen Mikroorganismen Pflanzenreste deutlich langsamer ab; so bleibt Kohlenstoff über Jahrhunderte gebunden.

Die Globale Torfland-Bewertung berichtet, dass Torfgebiete rund drei Prozent der Landfläche der Erde bedecken, jedoch mehr als doppelt so viel Kohlenstoff speichern wie alle Wälder der Welt zusammen.

Sinkt dieses Wasserpolster durch Kanäle oder Trockenperioden, gelangt Sauerstoff an den Torf – und der Abbau beschleunigt sich, wobei mehr Kohlendioxid entsteht.

Das Methan-Problem

In Torfböden geht es nicht nur um Kohlendioxid: Unter lang anhaltend überfluteten Bedingungen produzieren Mikroben auch Methan.

Fallen die Wasserstände, kann Luft eindringen. Dann setzt die Zersetzung mehr Kohlendioxid frei, während Methan zurückgeht, weil Mikroorganismen ihre sauerstofffreien Bereiche verlieren.

Die US-Umweltschutzbehörde EPA erläutert, dass Methan in der Atmosphäre deutlich mehr Wärme festhält als Kohlendioxid – auch wenn es schneller wieder abgebaut wird.

Klimastrategien, die Kohlendioxid durch das Austrocknen von Torf senken wollen, können deshalb nach hinten losgehen, wenn Veränderungen beim Methan in der Gesamtrechnung nicht berücksichtigt werden.

Natürliche Wälder verursachen dennoch Emissionen

Selbst ohne Entwässerung gaben intakte Torfsumpfwälder zwischen 2011 und 2020 zusammengenommen mehr erwärmungswirksame Gase ab, als sie aufnahmen.

Das Team stellte die Kohlendioxid-Aufnahme der Pflanzen den Freisetzungen aus Boden und Wasser gegenüber und addierte diese Bilanz Monat für Monat.

Damit wird die verbreitete Vorstellung infrage gestellt, dass diese Wälder als Kohlenstoffsenke wirken – also als System, das mehr Kohlenstoff speichert, als es emittiert.

Schutzmassnahmen verhindern zwar die wesentlich grösseren Verluste, die nach Entwässerung eintreten, doch die in den Karten sichtbaren Basisemissionen lassen sich dadurch nicht vollständig vermeiden.

Entwässerung erhöht die Emissionen

Entwässerungsgräben senkten den Grundwasserspiegel – das unter der Bodenoberfläche gespeicherte Wasser – und legten den Torf lange genug frei, damit er rasch zerfällt und deutlich mehr Kohlendioxid freisetzt.

„Die Entwässerung dieser Torfgebiete senkt den Grundwasserspiegel und setzt den kohlenstoffreichen Torf der Luft aus“, sagte Professor Hirano.

„Das beschleunigt die Zersetzung des Torfs und setzt Kohlendioxid in die Atmosphäre frei, verringert aber die Methanemissionen.“

In der Region führte Entwässerung insgesamt zu nahezu einer Verdreifachung der gesamten Treibhausgasemissionen; eine Umwandlung in Plantagen oder Ackerland erhöhte diese Belastung auf mehr als das Sechsfache.

Dürrebedingungen erhöhen die Emissionen

Trockenphasen liessen die Wasserstände selbst dort sinken, wo keine Kanäle vorhanden waren – sodass sich natürliche Wälder zeitweise ähnlich verhielten wie entwässerte Flächen.

In El-Niño-Jahren fiel weniger Regen, und der sinkende Grundwasserspiegel versorgte zersetzende Mikroben im Torf mit Sauerstoff, wodurch sie schneller arbeiten konnten.

Während dieser El-Niño-Dürren stieg der jährliche kombinierte Treibhausgasausstoss im gesamten Untersuchungsgebiet um etwa 16 Prozent.

Weil Klimaschwankungen so starke Ausschläge auslösen können, berücksichtigen robuste Klimapläne Wasserbewirtschaftung und Wetter als miteinander verknüpfte Risiken.

Satelliten erfassen die Nässe

Satellitengestützte Niederschlagsdaten boten dem Team eine praktikable Möglichkeit, die Feuchtigkeit von Torfgebieten über Entfernungen hinweg zu verfolgen, die von Feldteams nicht vollständig abgedeckt werden könnten.

Aus mehreren Monaten Niederschlagsverlauf leiteten sie Schätzwerte für den Grundwasserspiegel ab und passten diese Schätzungen anschliessend jeden Monat an den Saisonverlauf an.

Messtürme an 11 Standorten dienten als Grundlage für die Berechnungen; die Karten umfassten rund 181.000 Quadratkilometer über Sumatra, Borneo und der Malaiischen Halbinsel.

Dieser weite Blick machte regionale Muster sichtbar, doch kleine Entwässerungskanäle und lokale Bewirtschaftungspraktiken können auf feineren Skalen weiterhin unentdeckt bleiben.

Was in den Karten fehlt

Brände, Kahlschlag und Kohlenstoff, der in Flüsse ausgewaschen wird, können sehr grosse Emissionen verursachen – diese Faktoren wurden in den neuen Karten nicht erfasst.

Die Forschenden konzentrierten sich auf Gase, die zwischen Ökosystemen und Atmosphäre ausgetauscht werden, und nutzten dabei Zusammenhänge, die an die Wassertiefe gekoppelt sind.

Zudem stützen sich die Auswertungen auf Turmstandorte, die in wichtigen Torfregionen gehäuft liegen; dadurch können lokale Hotspots ruhiger erscheinen, als sie tatsächlich sind.

Diese Lücken bedeuten, dass die Gesamtsummen eher konservativ ausfallen – dennoch zeigen die gleichen Karten deutlich, wo ein hoher Wasserstand am meisten bewirken könnte.

Zukünftiges Torfland-Management

Renaturierungsprojekte, die entwässerte Torfgebiete wiedervernässen, können den Abbau verlangsamen: Höhere Wasserstände begrenzen den Sauerstoffeintrag und halten Kohlenstoff im Boden.

In Plantagen können Verantwortliche Schleusen anheben und Gräben blockieren, müssen aber zugleich die Methanwerte im Blick behalten, wenn das Wasser zurückkehrt.

Die in der Studie verwendeten Klimamodelle prognostizierten bis zur Mitte des Jahrhunderts mehr Niederschlag, was in einigen Gebieten den Grundwasserspiegel anheben und die Kohlendioxid-Emissionen senken könnte.

Allein Regen wird entwässerte Böden jedoch nicht reparieren – Landnutzungsentscheidungen bestimmen weiterhin die Obergrenze dafür, wie viel Kohlenstoff gespeichert bleibt.

Bessere Wasserkarten und zusätzliche Messungen vor Ort können Torflandpolitik von einer Annäherung in gezielte Massnahmen überführen, die sowohl Wälder als auch landwirtschaftliche Flächen schützen.

Regierungen und Unternehmen können diesen Ansatz nutzen, um Fortschritte nachzuverfolgen; der Erfolg hängt jedoch weiterhin davon ab, Entwässerung zu verhindern und sich auf Dürrephasen vorzubereiten.