Zum X‑ten Male bewiesen: Mehr CO2 in der Atmo­sphäre lässt Pflanzen wachsen! Punkt!

Der Artikel „Die Erde wird grüner – sogar die Wüsten: Klima-Alar­misten rufen zur „Rettung der Wüsten“ auf?!?“ vom 31. Juli dieses Jahres brachte mit einige Nach­fragen ein. Ein Beweis, dass die Zunahme der begrünten Flächen der Erde wirklich ursächlich mit einem Anstieg des CO₂ in der Atmo­sphäre  zusam­men­hängt, sei nicht erbracht. Oder es sei über­haupt nicht erwiesen, dass der CO₂-Gehalt in der Atmo­sphäre gestiegen sei. Nach­haken ist immer gut, das zwingt, gründ­licher zu recher­chieren. Nun, ich habe meine Auf­gaben gemacht und der Zufall kam zur Hilfe. Es gibt eine brandneue Studie dazu.

Alte Wälder „spei­chern“ besonders viel Kohlendioxid

Dass Treib­häuser mit CO₂ begast werden, um Pflanzen kräf­tiger werden zu lassen und das Wachstum zu beschleu­nigen, ist bekannt und wird überall praktiziert.

Eine Studie des „Bir­mingham Institute of Forest Research“ (BIFoR) zeigt nun in der freien Natur Mit­tel­eng­lands erstaun­liche Ergeb­nisse. Ein 180 Jahre alter Eichenwald war das Ver­suchs­ka­ninchen und wurde sieben Jahre lang mit einer Tech­no­logie namens „Free-Air CO₂ Enrichment“ (FACE) behandelt. Der CO2 Gehalt in der Luft wurde in dieser Zeit auf 140 ppm (Parts per Million — Teilchen auf eine Million) über dem Gehalt der nor­malen Umge­bungsluft erhöht. Wer die Studie lesen will, findet sie hier.

Die Wis­sen­schaftler ana­ly­sierten Baum­ringe und führten Laser­scans der Baum­kronen durch, um das Wachstum der Bäume und deren Koh­len­stoff­spei­cherung genau zu dokumentieren.

Dass Pflanzen CO2 brauchen, um ihren „Körper“ auf­zu­bauen, ist unstrittig. Im Rahmen der Pho­to­syn­these ent­nimmt die Pflanze das Koh­len­dioxid aus der Atmo­sphäre. Licht und Wärme der Sonne wird in den Blättern durch das grüne Chlo­ro­phyll zu Trau­ben­zucker (Dex­trose), Sau­er­stoff und Wasser umge­wandelt. Für Inter­es­sierte: Die che­mi­schen Reak­tionen in den Pflanzen laufen ab, wie folgt:

6 C O2 + 12 H2O + (Sonnen-)Energie wird im Blatt (Chlo­ro­phyll) zu C 6H12O6 (Trau­ben­zucker) + 6 O2 (Sau­er­stoff) + 6 H2O (Wasser)

Ein Baum spei­chert eigentlich kein Koh­len­dioxid (CO2), sondern nur den Koh­len­stoff, der Rest ent­weicht als reiner Sau­er­stoff. „Inter­es­san­ter­weise stieg die Net­to­pri­mär­pro­duk­ti­vität (NPP) ins­gesamt um durch­schnittlich 10,6 %, wobei der größte Teil dieses Anstiegs auf die Holz­pro­duktion  zurück­zu­führen war und nicht auf die Zunahme anderer Pflan­zen­masse. Dies deutet darauf hin, dass reife Wälder der gemä­ßigten Zonen, von denen man bisher annahm, dass sie nur begrenzt auf eine erhöhte CO₂-Kon­zen­tration reagieren, eine aktivere Rolle bei der Koh­len­stoff­bindung spielen könnten als erwartet.“

Bisher wurde aber ange­zweifelt, dass alte Wälder über­haupt noch nen­nenswert Koh­len­dioxid in Pflan­zen­masse, sprich: Holz umwandeln könne, schreibt die Studie im Abs­tract. Innerhalb des Ver­suchs­zeit­raumes von sieben Jahren stieg die Holz-Bio­masse des Waldes aber um 9,8 Prozent, also fast zehn Prozent (Text in Klammern von mir):

„Eine ver­stärkte CO2-Auf­nahme durch Wälder bei stei­gender CO2 ‑Kon­zen­tration in der Atmo­sphäre kann die CO2-Anstiegsrate ver­lang­samen, wenn der auf­ge­nommene Koh­len­stoff lang­le­biger Bio­masse zuge­wiesen wird. Expe­ri­mente mit jungen Baum­plan­tagen stützen (die Tat­sache) eines CO2-Dün­ge­ef­fektes bei weiter stei­gendem CO2-Gehalt in der Atmo­sphäre. Es besteht jedoch Unsi­cherheit darüber, ob ältere, reifere Wälder die Fähigkeit behalten, auf erhöhte CO2-Kon­zen­tra­tionen zu reagieren. Hier zeigen wir anhand von Baum­ring­ana­lysen und Laser­scans der Baum­kronen, dass ein 180 Jahre alter Wald aus Quercus robur L. (Stiel­eichen) in Mit­tel­england die Pro­duktion von Holz­bio­masse stei­gerte, wenn er 7 Jahre lang einer CO2-Anrei­cherung in der Luft (FACE) aus­ge­setzt war. Darüber hinaus stei­gerte erhöhtes CO2 die Aus­scheidung von Koh­len­stoff aus den Fein­wurzeln in den Boden, was wahr­scheinlich Aus­wir­kungen auf die Nähr­stoff­kreis­läufe hatte. Die hier nach­ge­wiesene Zunahme des Baum­wachstums und die Zuweisung zu lang­le­biger Holz­bio­masse unter­mauern die wichtige Rolle reifer gemä­ßigter Wälder bei der Ein­dämmung des Klimawandels.“

Im Grunde wurde damit ein alt­be­kanntes Wissen bestätigt. Die Seite „Wald­wissen“ schreibt:

„Die Spei­cher­menge pro Baum an CO2 ist abhängig von der Holz­masse und der Dichte. Auch spielt das Alter der Bäume eine Rolle, denn sehr junge Wälder spei­chern weniger CO2 als alte Wälder. Auch ist die geo­gra­fische Lage ist wichtig. Tro­pische Wälder wachsen viel schneller als hei­mische Wälder. Ent­spre­chend mehr CO2 wird im gleichen Zeitraum von tro­pi­schen Bäumen “gespei­chert”.

Nicht nur mehr Wachstum, auch mehr Biodiversität!

Darüber hinaus konnte die Studie über­ra­schen­der­weise fest­stellen, dass eine erhöhte CO₂-Kon­zen­tration zu einer 43–63%igen Zunahme der Wur­zel­ex­su­dation führte. Dieser Begriff bezeichnet die Abgabe von sehr vielen orga­nisch-bio­che­mi­schen Stoffen über die Wurzeln in den Boden, wie ins­be­sondere Zucker und Ami­no­säuren, orga­nische Säuren, Pflan­zen­hormone und Vit­amine, was alles die mikro­bielle Akti­vität im Boden anregt und die Nähr­stoff­ver­füg­barkeit ver­bessert, was wie­derum die Wachs­tums­dy­namik und die Arten­vielfalt der Wälder verbessert.

Genau das brachte die Studie auch zutage: Die Bio­di­ver­sität in dem „Testwald“ nahm deutlich zu. Es sie­delten sich neue Pflanzen wieder an, die Insekten nahmen an Zahl und Arten zu, Tiere fühlten sich wohl darin und blieben, um sich dort zu vermehren.

Die Studie betont aber, dass Wälder zwar das CO2 in der Luft binden, aber sobald der Baum stirbt und sich zer­setzt, werde das gespei­cherte Koh­len­dioxid wieder in die Atmo­sphäre frei­ge­setzt. Nur durch eine Ein­dämmung der CO2-Emis­sionen könne den Kli­ma­wandel stoppen. Ob das nun die echte Über­zeugung der Stu­di­en­leiter ist oder vor­sichts­halber geschrieben wurde, um nicht in den Ruch von „Kli­ma­leugnern“ zu geraten … ist Spekulation.

Denn eigentlich werden die Wis­sen­schaftler schon wissen, dass, wenn die Erde ergrünt, wie ich im letzten Artikel hierzu berichtet habe, der Pflan­zen­teppich und die Wälder sich aus­dehnen und immer mehr Koh­len­dioxid binden. Außerdem ist zu berück­sich­tigen, dass die Euro­päi­schen Wälder zum aller­größten Teil Nutz­wälder sind. Das bedeutet, dass die Bäume darin nicht, wie bei einem Urwald umstürzen und ver­rotten, sondern dass die Bäume irgendwann, wenn ihr Holz „geerntet“wird, auch benutzt wird und eben nicht ver­fault. Es werden Möbel, Paletten, Boote, Koch­löffel, Papier, Vis­ko­se­stoffe, Papp­kartons, Bil­der­rahmen, Crogs, Holz­häuser, Gar­ten­zäune, Bretter, Dielen, Besen­stiele und Par­kett­böden, Türen, Kisten, Klei­der­bügel, Fens­ter­rahmen, Dach­balken, Haus­ver­klei­dungen, usw. usf, daraus gemacht. Die wenigsten Bäume ver­rotten einfach im Wald.

Und die wenigen, unter Natur­schutz ste­henden Urwälder dieser Welt, wo Bäume ganz natur­gemäß ver­rotten, sollte man, ver­dammt­nochmal, nicht mit dem Kli­ma­wandel behelligen.

For­scher aus den USA bestä­tigen es: CO2 Erhöht das Pflan­zen­wachstum weltweit und führt zu ent­spre­chend erhöhter CO2-Bindung

Durch erhöhte Foto­syn­these-Akti­vität der Pflanzen würden jedes Jahr durch­schnittlich 9,1 Gramm Koh­len­stoff mehr pro Qua­drat­meter in Pflanzen ein­ge­bunden, kal­ku­lieren US-Wis­sen­schaftler um Trevor Keenan vom Law­rence Ber­keley National Labo­ratory. Knapp die Hälfte davon gehe auf die erhöhte CO2-Kon­zen­tration in der Atmo­sphäre zurück, schreiben sie in den “Pro­cee­dings”, der US-ame­ri­ka­ni­schen Natio­nalen Aka­demie der Wis­sen­schaften (“PNAS”). Pflanzen brauchen für ihren Stoff­wechsel Koh­len­dioxid, das sie der Luft ent­ziehen. Damit wirken sie dem Kli­ma­wandel ent­gegen, der vor allem auf erhöhten CO2-Werten in der Atmo­sphäre beruht. Bekannt ist, dass hohe CO2-Werte das Pflan­zen­wachstum steigern können — wie eine Art Dünger.“

Um die Grö­ßen­ordnung des Koh­len­dioxid-Dünge-Effektes zu berechnen, erstellten die Wis­sen­schaftler Mes­sungen der tur­bu­lenten Luft-Aus­tausch-Ströme an der Erd­ober­fläche. Diese Mess­daten von 68 Orten zum Gas­aus­tausch wurden im Zeitraum zwi­schen 2001 – 2014 erhoben. Dann wurden diese Mess­daten mit einem Konzept kom­bi­niert, das alle Variablen und Aspekte der Foto­syn­these ein­be­zieht: Die CO2-Kon­zen­tration in der Luft, Blatt­flä­chen­index, Luft­tem­pe­ratur, Boden­was­ser­gehalt, spe­zi­fische Feuch­tigkeit, Ober­flä­chen­druck und ein­fal­lende Kurz­wel­len­strahlung im Sonnenlicht.

Das Ergebnis:

„Von der jähr­lichen Zuwachsrate von 9,1 Gramm Koh­len­stoff, die Pflanzen pro Qua­drat­meter zusätzlich auf­nehmen, geht den Ana­lysen zufolge knapp die Hälfte — 44 Prozent — auf den höheren CO2-Gehalt der Luft zurück. 28 Prozent gehen auf das Konto gestie­gener Luft­tem­pe­ra­turen. 14 Prozent der ver­stärkten Foto­syn­these ordnen die Wis­sen­schaftler dem Boden­was­ser­gehalt und der spe­zi­fi­schen Feuch­tigkeit zu. Gerade diese beiden Fak­toren seien aber ent­scheidend für die stark schwan­kenden Mess­werte im Unter­su­chungs­zeitraum. Demnach sind die Foto­syn­the­se­leis­tungen der Pflanzen von Jahr zu Jahr zwar unter­schiedlich hoch, doch der lang­jährige Trend weist einen deut­lichen Anstieg aus.“

Deutsch­landfunk: „Über­ra­schender Kli­ma­effekt — Pflanzen reagieren auf mehr CO2 anders als gedacht“

Aus 2018 stammt ein Artikel des Deutsch­land­funks, in dem selbst der GEZ-Sender schreibt:

„Mehr Koh­len­dioxid heizt die Atmo­sphäre auf, hat aber auch einen Dün­ge­effekt: Grüne Pflanzen haben mehr CO2 für ihre Pho­to­syn­these und können ihr Wachstum steigern. So ent­fernen Wiesen und Wälder ein Viertel unserer Emis­sionen wieder aus der Luft. Doch die Vege­tation wird uns nicht ewig unter die Arme greifen.“

Der Beitrag ist durchaus lesenswert, und die Schluss­fol­gerung daraus auch. Denn die Ver­suche der Wis­sen­schaftler mit ver­schie­denen Sorten Gräsern in Prairie-Land­schaften ergaben nach einem Zeitraum von 20 Jahren, dass die Vor­stellung der For­scher zur CO2-Bindung nicht zutreffend waren. Die ver­schie­denen Grä­ser­sorten zeigten uner­wartete Effekte. Nun will man den Rätseln auf die Spur kommen. Das wäre gut, denn die Erkennt­nisse sind viel­ver­spre­chend, auch wenn es sich hier nicht um Wälder, sondern um Grasland handelt. Denn:

„Grasland-Öko­systeme machen immerhin 40 Prozent der Vege­tation außerhalb land­wirt­schaft­licher Flächen aus. Und sie schlucken große Mengen des Koh­len­di­oxids, das durch mensch­liche Akti­vi­täten zusätzlich in die Atmo­sphäre gelangt. Bisher dachte man, die C3-Gräser der gemä­ßigten Zonen wachsen bei einem erhöhten CO2-Angebot besser. Und bei den C4-Gräsern in wär­meren und tro­cke­neren Regionen ändert sich nichts. Wenn sich Savannen und Prärien mit ihren C4-Pflanzen aber so ver­halten wie in unserem Expe­riment, dann könnten sie mehr CO2 ent­fernen und das Klima stärker kühlen, als wir gedacht haben – während uns C3-Gräser viel­leicht weniger dabei helfen.“

Man muss dazu sagen, dass die wich­tigsten Agrar­pflanzen auch aus der Familie der Gräser stammen: Weizen, Gerste, Roggen und Hafer, wie auch der ent­ferntere Ver­wandte Mais sind alle Gras­pflanzen. Auf den Feldern werden sie durch den Landwirt gedüngt und sind nicht nur abhängig vom CO2 in der Luft.

Aber auch hier muss dann der Deutsch­landfunk seinen Kli­ma­wandel-Tri­butsatz anfügen: „Doch die Vege­tation wird uns nicht ewig unter die Arme greifen.“

Das ist typisch und ärgerlich. Da staunen sie alle, dass Pflanzen CO2 binden, was jeder Gärtner schon lange weiß und Bio­logen in den ersten Semestern lernen: Pflanzen brauchen und binden Koh­len­dioxid Ja, Uiiiii! Dann stellt man zu seinem Staunen fest, dass der kleine, aber wirksame Koh­len­di­oxid­gehalt-Anstieg in der Atmo­sphäre die Erde grüner werden lässt. Schon das ist Frevel. Und dann auch noch die Bio­di­ver­sität deutlich ver­bessert. Die heilige Kuh „Bio­di­ver­sität“, durch CO2? Oh, Gott! Und das auch noch im so bedrohten Regenwald! Da kann man nur noch düster raunen, dass dieses unmo­ra­lische Pflan­zen­wachstum gerade des­wegen ein furcht­bares Ende nehmen muss.

Ja, sicher, wird es. In einigen Mil­li­arden Jahren bläht sich die Sonne im Todes­kampf so auf, dass sie die Erde ver­schlingt und alles zer­brutzelt. Aber bis dahin können wir noch wun­derbare Wald­spa­zier­gänge machen.

Ist Ihnen, lieber Leser, auch schonmal auf­ge­fallen, dass die Vege­tation entlang unserer Auto­bahnen besonders üppig ist?