(Zielgruppe: Maturanden)

Das Erreichen der Klimaziele ist entscheidend, um den Klimawandel einzudämmen. Die Aufforstung dient vielen Ländern als ein Mittel, um ihre Treibhausgasemissionen zu kompensieren und ihre Klimaziel zu erreichen. Die Effektivität und der Nutzen von Aufforstungen von borealen Wäldern – also in der nördlichsten gemässigten Klimazone –  sind abhängig von verschiedenen Umwelt- und sozialen Faktoren.

Boreale Klimazone (in pink)(https://de.wikipedia.org/wiki/Kaltgemäßigtes_Klima)

Erreichen der Klimaziele durch Aufforstung

Boreale Wälder sind die Nadelwälder des Nordens. Die Böden borealer Wälder machen global 11% der Böden aus und sind Speicher von 16% des weltweiten Boden-Kohlenstoffes. Aufforstungen ermöglichen es, den Anteil des Kohlenstoffes, welcher aus dem CO₂ der Luft in Biomasse (Blätter, Äste, Stamm, Wurzeln) der Bäume und im Boden umgewandelt wird, zu erhöhen. So kann der Anteil von 16% erhöht werden und die weltweiten CO₂-Emissionen könnten zu einem Teil kompensiert werden.

CO₂-Reduktion und Kohlenstoffspeicherung (C. Heim & F. Schwaller)

Wie effektiv eine Aufforstung in der borealen Zone überhaupt ist, hängt von verschiedensten chemischen, biologischen, ökonomischen aber auch sozialen Faktoren ab. Dieser Blogeintrag erforscht diese Komponenten und zeigt auf, welches Potential, welche Schwierigkeiten und Chancen die Aufforstung dieser Wälder mit sich bringt.

Wie boreale Wälder effizient Kohlenstoff speichern

Ein wichtiger Faktor für die Effizienz der Kohlenstoffspeicherung ist die Bodenfruchtbarkeit. Die Bodenfruchtbarkeit ist eine Eigenschaft des Bodens, die beschreibt, wie gut Pflanzen auf diesem Boden wachsen können. Grundsätzlich gilt: Je fruchtbarer der Boden, desto mehr Kohlenstoff kann gespeichert werden.

Stickstoff ist wichtig für die Bodenfruchtbarkeit. Im Boden lebende Pilze haben guten Zugang zu Stickstoff und steigern somit die Kohlenstoffspeicherung. Diese Pilze verbinden sich mit den Wurzeln von Pflanzen und leben in Symbiose mit ihnen. Symbiose bedeutet, dass beide Lebewesen einen Vorteil von der Beziehung haben: Die Pilze erhalten von den Pflanzen Kohlenhydrate und liefern diesen im Gegenzug Stickstoff. Es gibt verschiedene Arten dieser  Pilze; effiziente Arten können bis zu 1.7 mal mehr Kohlenstoff pro Einheit Bodenstickstoff speichern als weniger effiziente Arten.

Auch der Klimawandel beeinflusst die Kohlenstoffspeicherung massgeblich. Höhere Temperaturen und veränderte Niederschläge führen zu grösserer Trockenheit in borealen Wäldern. Eine negative Auswirkung davon ist, dass vermehrt Waldbrände entstehen, wodurch CO₂ wieder in die Atmosphäre freigesetzt wird.

Andererseits führt der Klimawandel dazu, dass sich die hemiborealen Wälder weiter in den Norden ausbreiten. Es werden sich also die dortigen borealen Wälder in hemiboreale Wälder umwandeln. Hemiboreale Wälder bestehen im Gegensatz zu den borealen Wäldern nicht nur aus Nadelbäumen, sondern aus einem Gemisch aus Nadel- und Laubbäumen. Laubbäume können einen positiven Einfluss auf das Wasserbudget des Waldes haben. Zusätzlich speichern hemiboreale Wälder auch mehr Kohlenstoff als boreale Wälder.

Der Einfluss von Aufforstung auf die Gesellschaft

Damit sich eine Aufforstung nicht nur für das Klima sondern auch finanziell lohnt, stellt man die Gewinne aus Holzproduktion und die Erlöse für das Kompensieren von Treibhausgasemissionen, den Kosten einer Aufforstung gegenüber.

Aufforstungen haben jedoch auch negative Auswirkungen. Sie erhöhen den Druck auf die Landfläche. Wiederbewaldete Flächen stehen nicht mehr der Landwirtschaft  zur Verfügung. Bei grossflächiger Aufforstung steigen deshalb die Nahrungsmittelpreise  an, weil insgesamt weniger Nahrungsmittel produziert werden können. Dadurch erhöht sich wiederum die Wahrscheinlichkeit, dass Menschen an Hunger leiden. Man kann jedoch davon ausgehen, dass in der borealen Zone die Nutzung des Landes geringer ist und das Risiko von Hunger deshalb kleiner ist als in tropischen Gebieten.

So entsteht ein Trade-off zwischen folgenden Faktoren:

• Holzgewinnung
• Ökosystemdiversität
• Effektivität der CO₂-Speicherung

Es können also nicht alle Faktoren gleichzeitig erhöht werden.  Wenn ein Faktor maximiert wird, muss bei einem Trade-off gezwungenermassen ein anderer Faktoren tiefer ausfallen. Das resultiert im Gewichten und Abwägen zwischen den verschiedenen Interessen und Zielen der Beteiligten. Ökonomische Baumarten generieren zum Beispiel mehr Einkommen, sind aber weniger wertvoll für die Diversität der Wälder und naturbelassene, artenreiche Wälder bringen weniger Einkommen.

Borealer Wald in Kanada (http://borealforestfacts.com/?p=234)

Abschliessend ist zu sagen, dass die Aufforstung von borealen Wäldern viele Vor- und Nachteile hat. In diesem Blog sind wir vor allem auf positive Aspekte gestossen. Ein Grund dafür ist sicherlich, dass der Einfluss auf die Gesellschaft gering ist. Es muss jedoch gesagt werden, dass Nadelbäume nicht die effizientesten Kohlenstoffspeicher sind und deshalb die Mischwälder der hemiborealen Zone, welche sich durch den Klimawandel in den Norden verschieben, grösseres Potenzial haben.

Zudem ist in erster Linie wichtig,  Abholzung – welche weiterhin in grossem Masse betrieben wird – zu verhindern. Aufforstung in der borealen Zone sollte als ein zweitrangiges, aber wichtiges Mittel zur Bekämpfung des Klimawandels in Betracht gezogen werden.

Quellen:

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Blaško, R., Forsmark, B., Gundale, M. J., Lundmark, T. & Nordin, A. Impacts of tree species identity and species mixing on ecosystem carbon and nitrogen stocks in a boreal forest. For. Ecol. Manage. 458, (2020).

Krasnova, A. et al. Carbon exchange in a hemiboreal mixed forest in relation to tree species composition. Agric. For. Meteorol.275, 11–23 (2019).

Averill, C., Turner, B. L. & Finzi, A. C. Mycorrhiza-mediated competition between plants and decomposers drives soil carbon storage. Nature 505, 543–545 (2014).

Mkhabela, M. S. et al. Comparison of carbon dynamics and water use efficiency following fire and harvesting in Canadian boreal forests. Agric. For. Meteorol. 149, 783–794 (2009).

Barbier, S., Balandier, P. & Gosselin, F. Influence of several tree traits on rainfall partitioning in temperate and boreal forests: A review. Ann. For. Sci. 66, 602–602 (2009).

McKenney, D. W., Yemshanov, D., Fox, G. & Ramlal, E. Cost estimates for carbon sequestration from fast growing poplar plantations in Canada. For. Policy Econ. 6, 345–358 (2004).

Doelman, J. C. et al. Afforestation for climate change mitigation: Potentials, risks and trade-offs. Glob. Chang. Biol. (2019) doi:10.1111/gcb.14887.

Krcmar, E., Van Kooten, G. C. & Vertinsky, I. Managing forest and marginal agricultural land for multiple tradeoffs: Compromising on economic, carbon and structural diversity objectives. Ecol. Modell. 185, 451–468 (2005).

Khamzina, A., Lamers, J. P. A. & Vlek, P. L. G. Conversion of degraded cropland to tree plantations for ecosystem and livelihood benefits. in Cotton, Water, Salts and Soums: Economic and Ecological Restructuring in Khorezm, Uzbekistan vol. 9789400719 235–248 (Springer Netherlands, 2012).

Vesterdal, L., Clarke, N., Sigurdsson, B. D. & Gundersen, P. Do tree species influence soil carbon stocks in temperate and boreal forests? For. Ecol. Manage. 309, 4–18 (2013).

Franke, A. Klimawandel im Norden. entgrenzt (2014).