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Massnahmen gegen den KlimawandelDer Wald wird uns nicht retten

Grossflächige Aufforstung kann dem Klimawandel entgegenwirken. Doch das Potenzial ist kleiner, als frühere Studien nahelegten. Auf gewissen Böden ist Wald sogar kontraproduktiv.

China ist Vorreiter im Anlegen von Wäldern. Diese können aber nicht so viel Kohlenstoff im Boden binden, wie bisher vermutet.
China ist Vorreiter im Anlegen von Wäldern. Diese können aber nicht so viel Kohlenstoff im Boden binden, wie bisher vermutet.
Foto: Wang Liqun (imago)

Aufforstung im grossen Massstab gilt als substanzieller und «naturbasierter» Beitrag zur Entschärfung des Klimawandels. Fast 100 Länder, darunter die Schweiz, setzen in ihren Klimaschutzplänen unter anderem auf Waldprojekte. Seit den 1990er-Jahren wurden weltweit rund 100 Millionen Hektaren aufgeforstet – circa 25-mal die Fläche der Schweiz.

Wie nun Forscher im Fachmagazin «Nature Sustainability» berichten, wurde das Klimaschutzpotenzial der Aufforstung bisher im Allgemeinen überschätzt. Wie gross dieses Potenzial ist, hängt im Wesentlichen von zwei Faktoren ab: erstens von der global zur Verfügung stehenden Fläche. Und zweitens – viel grundsätzlicher – von der Frage, ob neue Wälder tatsächlich mehr Kohlenstoff aus dem Treibhausgas CO2 in ihrer Biomasse und im Boden binden als das Ökosystem, das sie ersetzen.

In früheren Studien wurde oft anhand der oberirdischen Biomasse – etwa Grasland oder Wald – abgeschätzt, wie viel Kohlenstoff zusätzlich im Boden gebunden ist. Doch hierfür gibt es gemäss der aktuellen Studie keinen einfachen und allgemein gültigen Zusammenhang. Je nach Baumart, Bodenbeschaffenheit, Nutzungsgeschichte des Bodens, Alter des Baumbestands und lokalem Klima kann die Aufforstung einen sehr unterschiedlichen Effekt auf die gesamte Kohlenstoffbilanz haben.

Die Forscher haben 11’000 Bodenproben analysiert

Für ihre Studie haben die Forscher mehr als 11000 Bodenproben in Nordchina genommen, wo in den letzten Jahrzehnten viel aufgeforstet wurde und wo eine grosse Bandbreite verschiedener klimatischer Bedingungen, Baumarten und Bodentypen vorhanden ist. Die Proben stammen nicht nur aus aufgeforsteten, sondern zur Kontrolle auch aus nicht aufgeforsteten Gebieten.

Wie sich gezeigt hat, erhöht eine Aufforstung auf kohlenstoffarmen Böden die Kohlenstoffdichte im Boden und hilft somit beim Klimaschutz. In kohlenstoffreichen Böden wird die Kohlenstoffdichte hingegen durch eine Aufforstung eher reduziert. Somit zeige die Studie, schreiben die Forscher, wie wichtig es sei, die lokalen Bodeneigenschaften und damit auch potenziell negative Effekte in Modelle zum Nutzen der Aufforstung zu integrieren.

Die Studie kann auch als Antwort auf eine letztes Jahr veröffentlichte Forschungsarbeit unter Leitung der ETH Zürich verstanden werden. Diese hatte für grosses Aufsehen – und für Widerspruch – gesorgt. Forscher um Thomas Crowther vom Institut für Integrative Biologie berechneten anhand von Satellitenbildern und mithilfe von maschinellem Lernen das globale Potenzial für die Aufforstung. Demnach stünden weltweit rund 900 Millionen Hektaren Boden zur Verfügung – fast die Fläche der USA. Zum Vergleich: Aktuell sind auf der Erde rund dreimal so viel – 2800 Millionen Hektar – von Wald bedeckt.

An einer ETH-Studie zum Thema Aufforstung hagelte es Kritik

Aufgrund gewisser Annahmen zur Kohlenstoffbilanz der Aufforstung kamen die Forscher zum Schluss: Der zusätzliche Wald könnte 205 Milliarden Tonnen Kohlenstoff speichern. Das wäre rund ein Drittel der rund 600 Milliarden Tonnen Kohlenstoff, die seit der industriellen Revolution durch den Menschen in Form von CO2 in die Atmosphäre gelangt sind. Sprich: In der Aufforstung läge ein gigantisches Potenzial zum Klimaschutz.

Sogleich hagelte es Kritik. Mehrere Forscher schrieben Repliken an das Fachmagazin «Science», darunter Sonia Seneviratne vom Institut für Atmosphären- und Klimawissenschaften der ETH Zürich und Kollegen. Die Autoren um Crowther hätten das Potenzial der Aufforstung für die Speicherung von Kohlenstoff und damit dessen Nutzen für den Klimaschutz stark überschätzt und wichtige Effekte gar nicht erst berücksichtigt.

Jungjäger helfen bei der Aufforstung im Burgerwald Nassi bei Lyssach BE.
Jungjäger helfen bei der Aufforstung im Burgerwald Nassi bei Lyssach BE.
Foto: PD

Kürzlich, am 29. Mai, haben die Autoren um Crowther drei Korrekturen respektive Klärungen zu ihrer Publikation in «Science» gestellt. Darin nehmen sie Abstand von der These, Aufforstung im grossen Massstab sei generell die effizienteste Lösung für den Klimawandel. Was sie eigentlich sagen wollten: Ihnen sei keine Methode bekannt, die ähnlich grosse Mengen an CO2 aus der Atmosphäre holen und binden könnte wie die Aufforstung. Keinesfalls hätten sie mit ihrer Studie nahelegen wollen, Aufforstung sei wichtiger als die Reduktion der Treibhausgasemissionen.

«Aufforstung beinhaltet viele technische Details und Abwägungen verschiedener Art. Sie kann nicht alle unsere Klimaprobleme lösen», sagt Anping Cheng von der Colorado State University in Fort Collins, USA, leitender Autor der aktuellen Studie in «Nature Sustainability». Zwar fanden Cheng und Kollegen über alle in Nordchina untersuchten Regionen gemittelt dank der Aufforstung ein Plus an Kohlenstoff im Boden. Aber dieses fiel deutlich kleiner aus als es die ETH-Studie angenommen hatte. Im Boden würde durch die Aufforstung sogar weniger zusätzlicher Kohlenstoff gespeichert als in der Biomasse der Bäume.

«Aufforstung wird oft als Option zum Klimaschutz angepriesen. Aber das Potenzial ist begrenzt.»

Sonia Seneviratne, ETH Zürich

Die Forscher folgern aus ihrer Studie, dass man eine Region, in der die Menge an Kohlenstoff im Boden bereits eine gewisse Schwelle überschreitet, besser sich selbst überlassen sollte, als diese mit Bäumen zu bepflanzen. Die Studie zeige auch, dass Holzabfall am meisten zur Speicherung von Kohlenstoff im Boden beitrage. Beim Holzschlag anfallende Reste sollten also unbedingt im Wald verbleiben. Auch konnten die Forscher zeigen, welche Baumarten welchen Effekt haben. Zum Beispiel ist die Dahurische Lärche (Larix gmelinii) gut darin, Kohlenstoff in kohlenstoffarmen Böden zu speichern, während die Chinesische Kiefer (Pinus tabuliformis) nur geringe Kohlenstoffverluste auf kohlenstoffreichen Böden verursacht.

«Die Studie scheint solide zu sein», sagt Seneviratne. Denn sie basiere auf tatsächlichen Messungen des Kohlenstoffs im Boden, nicht auf vereinfachten Annahmen. «Aufforstung wird oft als Option zum Klimaschutz angepriesen. Aber das Potenzial ist begrenzt. Wird es überschätzt, könnte das dazu führen, dass die Massnahmen zur Reduktion der Emissionen ungenügend sind. Schliesslich müssen wir bereits in 20 bis 30 Jahren netto null CO2-Emissionen erreichen, um die Klimaerwärmung auf ein Mass zu begrenzen, das mit dem Pariser Klimaabkommen kompatibel ist.»

Seneviratne betont, dass bei Szenarien des UNO-Weltklimarats IPCC circa zehn Prozent der gegenwärtigen CO2-Emissionen durch Aufforstung oder weitere Methoden zur CO2-Aufnahme und -Speicherung kompensiert werden könnten. «Rund 90 Prozent der Reduktionen müssen durch eine Dekarbonisierung des Energieverbrauchs oder durch eine Reduktion des Energiebedarfs erreicht werden.»