Sträucher als Kohlendioxid-Speicher

Neues Modell zeigt, dass niedere strauchartige Pflanzen vor etwa 400 Millionen Jahren mehr Kohlendioxid aufgenommen haben als bisher angenommen
Fossile Überreste von Klubmoosen
Fossile Überreste von Klubmoosen
© M.A.R Harding, U. Copenhagen
Kopenhagen (Dänemark) - Die Wälder der Erde speichern enorme Mengen an Kohlenstoff und bilden eine wichtige Senke von Treibhausgasen im Klimasystem. Allein die deutschen Wälder speichern heute rund 4,3 Milliarden Tonnen Kohlendioxid. Auch vor rund 385 Millionen Jahre sollen die damals aufkommenden Wälder wesentlich für einen Rückgang von vorher sehr hohen CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre verantwortlich sein. Doch diese Annahme stellt nun ein neues biogeochemisches Modell in Frage, über dass eine internationale Forschergruppe nun im Fachblatt „Nature Communications“ berichtet. So könnten schon vor der Ausbreitung der Wälder frühere strauchartige, vaskuläre Gewächse – Farne, Moose und so genannte Bärlapppflanzen – große Mengen Kohlendioxid aufgenommen haben.

„Wir haben ein mechanistisches Modell für den Gasaustausch zwischen Pflanzenblätter und der Umgebungsluft am Beispiel von vaskulären Pflanzen, den Klubmoosen, kalibriert“, sagt Tais W. Dahl von der Universität Kopenhagen. Dabei untersuchten die Forscher, wie gut solche Pflanzen heute Kohlendioxid aufnehmen und im Zuge der Photosynthese Sauerstoff abgeben können. Als wichtiger Parameter diente dabei die Größe und Anzahl von Spaltöffnungen der Blätter, den Stomata, durch die der Gasaustausch zwischen Pflanzen und Umgebung erfolgt.

Diese Daten verglichen die Wissenschaftler mit insgesamt 66 fossilen Pflanzenproben von drei Klubmoos-Arten, die an neun verschiedenen Orten weltweit gefunden wurden. Diese Proben datierten sie auf einen Zeitraum vor 410 bis 380 Millionen Jahren – vor der Ausbreitung der Wälder. Die Fossilien zeigten dabei eine ähnliche Dichte und Größe an Stomata wie heute lebende Pflanzen. Ebenso lieferte ein anderer Parameter für den Gasaustausch – das Verhältnis der beiden stabilen Kohlenstoff-Isotope C-12 und C-13, ähnliche Werte bei den fossilen und heute vorkommenden Pflanzen.

Auf dieser Grundlage nutzten die Forscher ein Modell für das Paläoklima vor etwa 400 Millionen Jahren. Alle fossilen Pflanzenfunde wiesen auf eine CO2-Konzentration hin, die etwa 30 bis 70 Prozent über dem heutigen Wert von etwa 415 ppm CO2 (Teile pro Million) lagen. Bisher gingen Klimaforscher jedoch davon aus, dass vor der Verbreitung der Wälder mit 2000 bis 8000 ppm viel mehr CO2 in der Atmosphäre verteilt war. So zeigt diese Studie, dass die viel älteren, vaskulären Pflanzen offenbar deutlich mehr CO2 aus der Atmosphäre aufnehmen und Sauerstoff abgeben konnten als bisher angenommen. Diese Hinweise helfen, das Verständnis des Erdklimas und des Einflusses der Pflanzenwelt auf den CO2-Haushalt der Atmosphäre zu verbessern.

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