Biologie: Pflanzen könnten 20 Prozent mehr CO2 absorbieren als bisher angenommen

Gute Nachrichten rund um das Thema Klimaschutz sind selten. Ein internationales Forschungsteam vermochte nun jedoch genau so eine gute Nachricht zu vermelden, auch wenn es nur eine Art „kleiner Sieg“ ist: Mittels eines realistischen ökologischen Modells gelang es Forscher:innen unter der Leitung von Jürgen Knauer von der Western Sydney University zu ermitteln, dass die weltweite Vegetation etwa 20 Prozent mehr CO2 aufnehmen könnte als bisher angenommen.

Mehr CO2 als bisher angenommen

„What we found is that a well-established climate model that is used to feed into global climate assessments by the likes of the IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) predicts stronger and sustained carbon uptake until the end of the 21st century when extended to account for the impact of some critical physiological processes that govern how plants conduct photosynthesis„, erklärt Knauer die Ergebnisse der Untersuchung.

Um komplexe ökologische Zusammenhänge und Prozesse zu erfassen kommen mathematische Modelle zum Einsatz. Mit diesen können dann auch Veränderungen vorhergesagt werden. Aktuelle Modelle, so die Forscher:innen, seien nicht komplex genug, was dazu führe, dass sie die Aufnahme von CO2 durch die Vegetation unterschätzen.

Unter Einsatz des Community Atmosphere-Biosphere Land Exchange model (CABLE) hat das Team drei physiologische Faktoren in die Untersuchung einbezogen: Wie effektiv CO2 durch ein Blatt wandert, wie Pflanzen auf Temperaturveränderungen reagieren und wie sie Nährstoffe am effizientesten verteilen. Beim Aufbau des Modells kamen aktuelle Daten und Studien zum Einsatz. Dann konfrontierten sie das Modell mit einem Szenario mit einem deutlichen Klimawandel und untersuchten, wie viel CO2 die globale Vegetation bis zum Ende des Jahrhunderts aufnehmen würde.

Pflanzen wirken sich auf den Klimawandel aus

Dieses Experiment wurde mit insgesamt acht Versionen des Modells wiederholt. Die komplexeste Version, die alle drei vorher benannten Faktoren mit einbezog, errechnete die höchste CO2-Aufnahme, nämlich etwa 20 Prozent mehr als das einfachste Modell.

„ We accounted for aspects like how efficiently carbon dioxide can move through the interior of the leaf, how plants adjust to changes in temperatures, and how plants most economically distribute nutrients in their canopy. These are three really important plant response mechanisms that affect a plant’s ability to ‘fix’ carbon, yet they are commonly ignored in most global models„, erklärt Knauer weiter.

Die Modelle konzentrieren sich auf die Physiologie der Pflanzen, genauer gesagt auf die Prozesse, die im Zusammenhang mit der Photosynthese stehen, und kommen zu dem Schluss, dass die Vegetation deutlich mehr CO2 aufnehmen könnte als bisher angenommen. Aber Knauer warnt auch: „Plants take up a substantial amount of carbon dioxide (CO2) every year, thereby slowing down the detrimental effects of climate change, but the extent to which they will continue this CO2 uptake into the future has been uncertain.“

Pflanzen als CO2-Senken

Während der Photosynthese gelangt etwa die Hälfte des aufgenommenen CO2 wieder in die Atmosphäre während die andere Hälfte in der Pflanze verbleibt. Stirbt die Pflanze, gelangt nochmal die Hälfte dieses CO2 beim Verrotten zurück in die Atmosphäre. Etwa 25 Prozent des ursprünglich aufgenommenen CO2 bleibt dann für mehrere Hundert Jahre in der Erde gespeichert. In den letzten zwei Jahrzehnten hat das Volumen solcher CO2-Senken zugenommen, was von Vorteil für die Atmosphäre der Erde ist.

„ Our understanding of key response processes of the carbon cycle, such as plant photosynthesis, have advanced dramatically in recent years. It always takes a while for new knowledge to make it into the sophisticated models we rely on to inform climate and emissions policy. Our study demonstrates that by fully accounting for the latest science in these models can lead to materially different predictions. “Our findings are likely to be impactful, inspiring other teams to update their models in order to verify whether the tendency we observe towards a larger future land sink is replicated by other models. Only when a representative suite of global models agree on a key trend or pattern, do we rely on that trend or pattern to guide policy„, erläutert Ben Smith, Direktor des Hawkesbury Institute for the Environment der Western Sydney University.

Die Menschheit ist auch weiter gefragt

Zwar handelt es sich bei den Ergebnissen der Forscher:innen um gute Nachrichten, allerdings könne die Menschheit die Verantwortung nicht einfach auf die Pflanzenwelt abwälzen. Nach wie vor seien vor allem auch die Regierungen aller Länder gefragt, um weiter CO2-Emissionen zu reduzieren. Allerdings unterstreichen die neuen Ergebnisse die Bedeutung von Projekten zum Aufbau von Vegetation.

„These kinds of predictions have implications for nature-based solutions such as revegetation as one tool, among a portfolio of approaches, that will be needed to reach net zero. Our findings suggest these approaches could have a larger impact in mitigating climate change and over a longer period of time than we previously thought. Simply planting trees will not solve all our problems and can at best contribute over a transitional period as society weans itself off fossil fuels. Ultimately, we need to eliminate emissions from all sectors. Growing trees alone cannot offer humanity a get-out-of-jail-free card„, schließt Smith.

via Western Sydney University