Auch Kohlenstoffsenken auf Zeit nützen dem Klima

Wird Kohlenstoff im Boden in Form von organischer Bodensubstanz gespeichert, so nützt dies dem Klima. Mit einem neuen Ansatz lässt sich diese Wirkung quantifizieren.

Die Menge an organischem Kohlenstoff im Boden zu erhöhen, gilt als wichtiges Mittel, um die Ziele des Pariser Klima-Abkommens zu erreichen. Der organische Kohlenstoff entsteht, wenn Pflanzen bei der Photosynthese CO₂ aus der Luft aufnehmen und als Biomasse speichern. Pflanzenteile wie Wurzeln oder Mulch werden dann im Boden zu organischer Bodensubstanz umgewandelt.

Boden speichert organischen Kohlenstoff auf Zeit

Nur die Erhöhung des Vorrats im Boden ( = Senke) hat eine positive Klimawirkung. Da es sich bei Böden aber um offene Systeme handelt, wird jedes Kohlenstoffatom, das in den Boden gelangt, ihn schliesslich wieder verlassen, meist in Form von CO₂. Diese Rückverwandlung geschieht vor allem durch mikrobiellen Abbau des organischen Materials. Es ist bislang schwierig, die Wirkung von Kohlenstoffsenken im Allgemeinen und von reversiblen Senken im Besonderen auf das Klima zu quantifizieren. Senken können sich z.B. durch vorübergehende Bewirtschaftungsänderungen oder die globale Erwärmung in Quellen verwandeln. Nicht nur die Grösse der Senke, sondern auch die Dauer, für die der Kohlenstoff im Boden gebunden wird, sowie die Geschwindigkeiten der Zu- oder Abnahme spielen für den Klimaeffekt eine Rolle.

In dieser Studie haben wir einen relativ einfachen Ansatz entwickelt, um den Klimaeffekt nicht nur von dauerhaften, sondern auch von reversiblen Kohlenstoffsenken abzuschätzen. Dabei wurde der Klimaeffekt von reversiblen und permanenten Bodenkohlenstoffsenken gleicher Grösse beispielhaft für die Zeiträume 100 und 500 Jahre berechnet. Je nachdem, ob sich die Senken im Aufbau oder im Abbau befinden, unterscheiden sich die durchschnittlichen jährlichen Kohlenstoffbilanzen (Nettogewinn oder -verlust von organischem Kohlenstoff in einem Quadratmeter Boden) und damit ihre Klimawirksamkeit.

Reversible Kohlenstoffsenken nützen dem Klima

Die Resultate zeigen, dass nicht nur permanente, sondern auch reversible Kohlenstoffsenken einen Nutzen fürs Klima haben. Dieser lässt sich mit Hilfe der durchschnittlichen organischen Kohlenstoffbilanz des Bodens berechnen. Ein weiterer wichtiger Aspekt für die Klimawirkung ist der Zeithorizont einer Kohlenstoffsenke.

Mit dem Ansatz haben wir beispielhaft aufgezeigt, wie eine temporäre Senke, die z.B. 2 kg CO₂ pro Quadratmeter bindet und über 20 Jahre aufgebaut wird, 20 Jahre lang gehalten und dann in den folgenden 20 Jahren abgebaut wird, gegenüber einer längerfristigen oder einer permanenten Senke, die beide die gleiche Grösse haben, zu bewerten ist. Es zeigt sich, dass bei gleicher maximaler Senke die Klimawirksamkeit umso besser ist, je länger die Senke erhalten bleibt, dass aber auch kurzlebige Senken einen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Mit dem Ansatz kann z.B. abgeschätzt werden, wie sich Senken-Massnahmen auswirken, die nach 20 Jahren aufgegeben oder im Rahmen einer klimafreundlichen Landwirtschaft weitergeführt werden.

Dieser Bewertungs-Ansatz kann Messungen des organischen Kohlenstoffs im Boden nicht ersetzen, sondern nur ergänzen. Beide zusammen bieten die Möglichkeit, permanente und reversible Kohlenstoffsenken im Boden wissenschaftlich fundiert und doch effizient zu bewerten. In der Praxis kann dieser Ansatz eine Orientierungshilfe für den Handel mit CO₂-Zertifikaten oder die Entschädigung von Landwirtinnen und Landwirten für ihren Beitrag zum Klimaschutz bieten.