Meeresforschung und der brasilianische Regenwald

Zusammen mit Kollegen aus Brasilien und den USA konnten deutsche Wissenschaftler um Dr. Thorsten Dittmar vom Max-Planck-Institut fĂŒr Marine Mikrobiologie nachweisen, dass die Brandrodung des Regenwaldes in den vergangenen Jahrhunderten große Mengen Holzkohle im Waldboden hinterlassen hat, die durch Regenwasser ausgewaschen und ĂŒber FlĂŒsse ins Meer transportiert werden. Die vorliegende Studie legt nahe, dass die Menge an dieser stabilen Form von Kohlenstoff in der Tiefsee durch menschliche AktivitĂ€t zunehmen wird, mit unbekannten Folgen auf die Meeresorganismen und den globalen Kohlenstoffkreislauf. Die Ergebnisse wurden jetzt im internationalen Fachblatt Nature Geoscience veröffentlicht.

Die Menschheit nutzt seit Urzeiten das Feuer um Land urbar zu machen. Als im 16. Jahrhundert europĂ€ische Siedler nach Brasilien kamen, war dies auch dort bald gĂ€ngige Praxis und der Anfang vom Ende des atlantischen Regenwalds. Bis Mitte des letzten Jahrhunderts erstreckte sich der Atlantische Regenwald ĂŒber weite Teile des heutigen Brasiliens, von Amazonien bis in den SĂŒden zur gegenwĂ€rtigen argentinischen Grenze. Die Brandrodung hat im Laufe der Jahrhunderte den Regenwald von mehr als 1,3 Millionen auf jetzt nur noch 100000 Quadratkilometer schrumpfen lassen. Dabei blieben 200-500 Millionen Tonnen Holzkohle in den Böden zurĂŒck. Diese im Boden gespeicherten VerbrennungsrĂŒckstĂ€nde sind extrem stabile komplexe Kohlenstoffverbindungen. Die Wassermassen wĂ€hrend der Regenzeit waschen Teile dieser Kohle aus den Böden, und ĂŒber FlĂŒsse gelangen diese ins Meer, wo sie die biogeochemischen StoffkreislĂ€ufe fĂŒr Jahrhunderte und Jahrtausende beeinflussen werden.
Der atlantische Regenwald erstreckte sich frĂŒher an der OstkĂŒste des heutigen Brasiliens von 5 bis 28 Grad sĂŒdlich des Äquators ĂŒber eine FlĂ€che von 1,3 Millionen Quadratkilometern. Bis Mitte des 19. Jahrhunderts waren davon noch 95% intakt. Doch der wachsende Bedarf an Landwirtschaft fĂŒhrte zum Einsatz massiver Brandrodung, die erst 1973 endete und nur noch 15% der ursprĂŒnglichen FlĂ€che zurĂŒckließ. Heutzutage gibt es nur noch 8% der ursprĂŒnglichen FlĂ€che, also rund 100000 Quadratkilometer.

Meeresforschung im Regenwald

Dr. Thorsten Dittmar und seine Arbeitsgruppe am Max-Planck-Institut fĂŒr Marine Mikrobiologie verfĂŒgen ĂŒber ein hochempfindliches Massenspektrometer, mit dessen Hilfe sie die komplexen Kohlenstoffverbindungen analysieren und verfolgen können. Die Arbeitsgruppe ist an der Oldenburger UniversitĂ€t als Außenstelle des Max-Planck-Instituts etabliert und beschĂ€ftigt sich seit einigen Jahren mit dem Kohlenstoffkreislauf, insbesondere dem gelöstem organischem Material im Meer.
Dr. Dittmar erlĂ€utert, wie sie zum Thema Regenwald kamen: „Vor ein paar Jahren konnten wir im Meer die typischen Kohlenstoffverbindungen nachweisen, die bei der Verkohlung von Pflanzen, also der Produktion von Holzkohle entstehen. Wir vermuteten, dass eine der Quellen das Abbrennen von Zuckerrohrpflanzen und WaldbrĂ€nde in Brasilien sein könnte. So kamen wir als Meeresforscher dazu, Forschung im Regenwald zu machen und Kontakt zu brasilianischen Kollegen aufzunehmen. Die hatten seit Jahren Boden- und Wasserproben um das Gebiet des Paraiba do Sul Flusses genommen.“
Die Forscher waren sehr ĂŒberrascht, als sie die Bilanzen aufstellten. Es wurden erheblich mehr dieser Kohlenstoffverbindungen wĂ€hrend der Regenperioden aus dem Boden gespĂŒlt, als durch die jĂ€hrliche Verbrennung nachgeliefert wurde. „Als wir unsere Messwerte aus den Proben der brasilianischen Kollegen ĂŒber die Jahre mit den Niederschlagsmengen und dem Auftreten von Feuern in einer ĂŒbersichtlichen Grafik darstellten, war der Zusammenhang klar. Diese Mengen Kohlenstoffs können nur aus den Zeiten der Brandrodung stammen.“
Diese Vermutung konnte dann durch weitere Experimente und Befunde bestĂ€tigt werden. Die Brandrodung im großen Stil endete 1973. Das jetzt praktizierte Abrennen der Zuckerrohrplantagen vor der Ernte liefert VerbrennungsrĂŒckstĂ€nde von nur 190-740 Tonnen Kohlenstoff pro Jahr, doch die Menge an Kohlenstoffverbindungen im Paraiba do Sul waren drei bis 16 Mal höher als die jĂ€hrlich neu entstehenden Mengen. Hochgerechnet auf die gesamte FlĂ€che des ehemaligen Regenwalds schĂ€tzen die Forscher, dass 50000 bis 70000 Tonnen jedes Jahr durch FlĂŒsse abtransportiert werden und im Meer landen. Und im Labor konnten die Forscher aus den Bodenproben des frĂŒheren Regenwalds die höchsten Konzentrationen löslicher Kohlenstoffverbindungen herauswaschen. Es wurde immer offensichtlicher: Die Konzentrationen im Fluss konnten nicht von den heutigen Zuckerrohrplantagen stammen, da auch flussaufwĂ€rts hohe Konzentrationen nachgewiesen werden konnten, in Gebieten mit geringer Dichte an Zuckerrohrplantagen.

Ausblick

„Es gibt Überlegungen unter Wissenschaftlern, Holzkohle als langfristigen Kohlenstoffspeicher zu nutzen, um diesen Kohlenstoff aus dem globalen Kreislauf zu verbannen. Unsere Ergebnisse zeigen aber, dass dieses Verfahren kein nachhaltiges Konzept sein kann, denn dieser Kohlenstoff landet frĂŒher oder spĂ€ter im Meer und verĂ€ndert dort das Ökosystem. Und wir wissen nichts ĂŒber die Konsequenzen“, zieht Dr. Dittmar Bilanz. „Auch in gelöster Form ist Holzkohle in der Umwelt sehr stabil, denn es wird von Mikroorganismen kaum abgebaut und kann daher in allen Weltmeeren nachgewiesen werden, bis in die entlegensten Bereiche der Tiefsee. Unsere Studie legt nahe, dass diese stabile Form von Kohlenstoff in der Tiefsee durch menschliche AktivitĂ€t zunehmen wird, mit unbekannten Folgen auf marine Mikroorganismen und den globalen Kohlenstoffkreislauf.“
 
Manfred Schlösser

RĂŒckfragen an

Dr. Thorsten Dittmar
Max-Planck-Forschungsgruppe Marine Geochemie
Institut fĂŒr Chemie und Biologie des Meeres (ICBM)
Carl-von-Ossietzky-Strasse 9-11
D-26129 Oldenburg
Tel.: 0441 798-3602
E-Mail: tdittmarmpi-bremen.de

Dr. Jutta Niggemann
Max-Planck-Forschungsgruppe Marine Geochemie
Institut fĂŒr Chemie und Biologie des Meeres (ICBM)
Carl-von-Ossietzky-Strasse 9-11
D-26129 Oldenburg
Tel.: 0441 798-3365
E-Mail: jniggemampi-bremen.de


Oder an die Pressesprecher

Dr. Manfred Schlösser
Max-Planck-Institut fĂŒr Marine Mikrobiologie
Celsiusstraße 1, D-28359 Bremen, Tel.: 0421 2028-704
E-Mail: mschloesmpi-bremen.de

Dr. Rita Dunker
Max-Planck-Institut fĂŒr Marine Mikrobiologie
Celsiusstraße 1, D-28359 Bremen, Tel.: 0421 2028-856
E-Mail: rdunkermpi-bremen.de

Weitere Informationen:
http://www.mpi-bremen.de/Meeresforschung_und_der_brasilianische_Regenwald.html



Copyright: © Informationsdienst Wissenschaft e.V. -idw- (13.08.2012)
 
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