Einfluss der Temperatur auf den «CO2-Atem»
Ein zentraler und nicht vollständig verstandener Bestandteil der Klimamodelle ist der Kohlendioxid-Kreislauf. Etwa wie viel CO2 von der Landoberfläche, zuvor durch Photosynthese gebunden, wieder ausgeatmet wird. Für die kurzzeitige Temperaturempfindlichkeit vom CO2-Ausstoss haben Forscher nun einen global gültigen Einheitswert definiert.
Forscher unter Beteiligung der ETH Zürich und des Forschungsinstituts Agroscope ART haben bestimmt, wie stark das in Böden und Pflanzen über die Photosynthese gebundene CO2 wieder freigesetzt wird. Die Freisetzung ist zwar abhängig von der Temperatur, es zeigte sich aber, dass kurzzeitige Temperatureffekte, das heisst über Zeiträume von einigen Tagen bis einigen Wochen, für die Ausatmung von CO2 aus dem Boden weniger eine Rolle spielen, als bisher vermutet.
Global gültiger Wert bestimmt
Wie stark terrestrische Ökosysteme auf die Lufttemperatur reagieren, wurde in Klimamodellen bis anhin meist durch einen bestimmten Faktor beschrieben, mit dem die Atmung der Ökosysteme bei einer Temperaturzunahme von 10 Grad Celsius multipliziert wird, sagt Sonia Seneviratne, Professorin am Institut für Atmosphäre und Klima der ETH Zürich und Mitautorin der Studie. Bis anhin wurde ein Wert zwischen 1,5 und 2 angenommen. Es habe aber auch ausführliche Literatur-Debatten gegeben, ob nicht ein höherer oder gar variabler Faktor angenommen werden müsste. Die Studie, die auf der Auswertung global gesammelter Daten von 60 Messstationen beruht, zeigt nun, dass der Wert, unabhängig vom Ökosystem und der Klimaregion, für kurze Betrachtungszeiträume von wenigen Tagen bis einigen Wochen mit 1,4 beziffert werden kann. Das bedeutet, dass die CO2-Freisetzung der Böden mit steigender Temperatur weniger stark zunimmt als vermutet.
Um abzuschätzen, welche Prozesse die Atmung über längere Zeiträume bestimmen, gebe es jedoch noch Forschungsbedarf, sagt Seneviratne. Dies habe die Studie verdeutlicht. Übers Jahr betrachtet, beeinflusst die CO2-Freisetzung der Böden nämlich Faktoren wie Vegetationsaktivität, Nährstoffgehalt und besonders die Bodenfeuchte, zusätzlich zu langzeitigen Temperaturschwankungen. Die Forscher betonen deshalb, dass für zukünftige Analysen des Klima-Kohlenstoffzyklus-Feedbacks die Langzeitdynamik des terrestrischen Kohlenstoffkreislaufs besonders beachtet werden muss. «Für eine zuverlässige CO2–Bilanz müssen wir sowohl die Lang- wie auch die Kurzzeiteffekte kennen», sagt Seneviratne.
Literaturhinweis
Mahecha MD et al. Global Convergence in the Temperature Sensitivity of Respiration at Ecosystem Level. Published Online July 5, 2010. Science. DOI:10.1126/science.1189587
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