Mehr Torf in wärmerem Klima

Foto © Victor Brovkin

Foto © Victor Brovkin

In einer wegweisenden Studie haben Dr. Thomas Kleinen und Prof. Victor Brovkin aus der Abteilung „Land im Erdsystem“ des Max-Planck-Instituts für Meteorologie (MPI-M), in Zusammenarbeit mit der Leitautorin Dr. Claire Treat von der University of Eastern Finland (Kupio, Finnland), die die Abteilung 2017 besuchte, und 30 weiteren Wissenschaftlern aus Europa und Nordamerika, Hinweise auf die Existenz von Mooren während der letzten 125000 Jahre in publizierten Beschreibungen geologischer Ablagerungen gesammelt. Diese Informationen haben sie mit Ergebnissen eines Klima-Kohlenstoffkreislauf-Modells kombiniert, um die Ausbreitung und Kohlenstoffspeicherung von Mooren über den gesamten letzten glazialen Zyklus hinweg quantifizieren zu können. Damit ging die Untersuchung deutlich weiter zurück in die Vergangenheit als frühere Studien, die meist nur die letzten 15000 behandelten.

Es ist wohlbekannt, dass Torfmoore eine wichtige Rolle im Kohlenstoffkreislauf der Erde spielen, da sie gegenwärtig mehr als 500 Pg Kohlenstoff (1 Pg = 1Gt = 1015 Gramm) speichern. Dies ist in etwa zu vergleichen mit den gesamten Kohlendioxidemissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe seit der industriellen Revolution. Der Großteil dieses Kohlenstoffs wurde seit dem letzten glazialen Maximum (LGM) aufgenommen. Die Verbreitung und Größe der Moorflächen vor dem LGM, genau wie die zeitliche Entwicklung von Moorflächen über sehr lange Zeiträume, sind jedoch deutlich weniger gut bekannt. Diese Lücke schließt die aktuelle Studie teilweise.

Dr. Claire Treat: „Unsere Studie zeigt, dass Moore seit dem letzten Interglazial vor etwa 125000 Jahren in den hohen nördlichen Breiten kontinuierlich vorhanden waren. Nachweise für tropische Moore lassen sich bis zu 50000 Jahre zurückverfolgen.“ Die Art der Anhaltspunkte für die Existenz von Mooren – veröffentlichte Beschreibungen organischer Ablagerungen, die unter mineralischen Sedimenten vergraben waren – erlaubt nur qualitative Rückschlüsse auf die Existenz von Mooren. Kleinen und Brovkin führten daher Modellexperimente mit einem Klima-Kohlenstoffkreislaufmodell durch, das um Algorithmen zur Torfberechnung erweitert worden war, und konnten die globale Ausbreitung und Kohlenstoffspeicherung durch den gesamten letzten glazialen Zyklus hindurch, von vor 116000 Jahren bis heute, quantifizieren.

Diese Modellstudie eröffnet auch neue Perspektiven, da die Modellierung der Ausbreitung und Kohlenstoffspeicherung tropischer Moore bisher noch nicht möglich war. Das Modell zeigt, dass tropische Moore während des gesamten letzten Glazials existierten, wobei Ausbreitung und Kohlenstoffspeicherung ähnlich wie heute waren. Sie waren deutlich weniger variabel als in hohen nördlichen Breiten. Dr. Thomas Kleinen: „Die Gesamtfläche tropischer Moore bleibt trotz der großen Klimaänderungen zwischen warmen und kalten Phasen fast konstant.“ Während nördliche Moore Kohlenstoffinventare zwischen 80 PgC zum LGM und 410 PgC im aktuellen Klima haben, bleibt das tropische Kohlenstoffinventar beinahe konstant mit etwa 145 PgC.

Die Autoren konnten auch eine Verbindung zwischen Kohlenstoffspeicherung und Klima herleiten: Generell steht die Kohlenstoffmenge in Bezug zur Temperatur, wobei kältere Bedingungen zu deutlich kleineren Kohlenstoffmengen führen als warme Bedingungen. Dieser Bezug entsteht teilweise durch die Ausdehnung von Eisschilden, zum Teil aber auch durch die Auswirkungen der Temperatur auf das Pflanzenwachstum. Prof. Victor Brovkin: „Unsere Studie impliziert, dass in wärmeren Klimaten mehr Torf existiert. Obwohl im Anthropozän zusätzliche Antriebe des Klimasystems wirksam sind, scheinen Moore das Potential haben, einen Teil des durch die Nutzung fossiler Brennstoffe emittierten CO2 aufzunehmen und so die Kapazität der Kohlenstoffsenke an Land zu erhöhen.“

 

Originalveröffentlichung
Treat, C., T. Kleinen, et al. (2019) Widespread global peatland establishment and persistence over the last 130000 years. PNAS. doi: 10.1073/pnas.1813305116

 

Kontakt:

Dr. Thomas Kleinen
Max-Planck-Institut für Meteorologie
Tel.: 040 41173 140
E-Mail: thomas.kleinen@we dont want spammpimet.mpg.de

Prof. Dr. Victor Brovkin
Max-Planck-Institut für Meteorologie
Tel.: 040 41173 339
E-Mail: victor.brovkin@we dont want spammpimet.mpg.de