Meeresforschung und der brasilianische Regenwald

Zusammen mit Kollegen aus Brasilien und den USA konnten deutsche Wissenschaftler um Dr. Thorsten Dittmar vom Max-Planck-Institut f√ľr Marine Mikrobiologie nachweisen, dass die Brandrodung des Regenwaldes in den vergangenen Jahrhunderten gro√üe Mengen Holzkohle im Waldboden hinterlassen hat, die durch Regenwasser ausgewaschen und √ľber Fl√ľsse ins Meer transportiert werden. Die vorliegende Studie legt nahe, dass die Menge an dieser stabilen Form von Kohlenstoff in der Tiefsee durch menschliche Aktivit√§t zunehmen wird, mit unbekannten Folgen auf die Meeresorganismen und den globalen Kohlenstoffkreislauf. Die Ergebnisse wurden jetzt im internationalen Fachblatt Nature Geoscience ver√∂ffentlicht.

Die Menschheit nutzt seit Urzeiten das Feuer um Land urbar zu machen. Als im 16. Jahrhundert europ√§ische Siedler nach Brasilien kamen, war dies auch dort bald g√§ngige Praxis und der Anfang vom Ende des atlantischen Regenwalds. Bis Mitte des letzten Jahrhunderts erstreckte sich der Atlantische Regenwald √ľber weite Teile des heutigen Brasiliens, von Amazonien bis in den S√ľden zur gegenw√§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 B√∂den zur√ľck. Diese im Boden gespeicherten Verbrennungsr√ľckst√§nde sind extrem stabile komplexe Kohlenstoffverbindungen. Die Wassermassen w√§hrend der Regenzeit waschen Teile dieser Kohle aus den B√∂den, und √ľber Fl√ľsse gelangen diese ins Meer, wo sie die biogeochemischen Stoffkreisl√§ufe f√ľr Jahrhunderte und Jahrtausende beeinflussen werden.
Der atlantische Regenwald erstreckte sich fr√ľher an der Ostk√ľste des heutigen Brasiliens von 5 bis 28 Grad s√ľdlich des √Ąquators √ľber eine Fl√§che von 1,3 Millionen Quadratkilometern. Bis Mitte des 19. Jahrhunderts waren davon noch 95% intakt. Doch der wachsende Bedarf an Landwirtschaft f√ľhrte zum Einsatz massiver Brandrodung, die erst 1973 endete und nur noch 15% der urspr√ľnglichen Fl√§che zur√ľcklie√ü. Heutzutage gibt es nur noch 8% der urspr√ľnglichen Fl√§che, also rund 100000 Quadratkilometer.

Meeresforschung im Regenwald

Dr. Thorsten Dittmar und seine Arbeitsgruppe am Max-Planck-Institut f√ľr Marine Mikrobiologie verf√ľgen √ľber ein hochempfindliches Massenspektrometer, mit dessen Hilfe sie die komplexen Kohlenstoffverbindungen analysieren und verfolgen k√∂nnen. Die Arbeitsgruppe ist an der Oldenburger Universit√§t als Au√üenstelle des Max-Planck-Instituts etabliert und besch√§ftigt sich seit einigen Jahren mit dem Kohlenstoffkreislauf, insbesondere dem gel√∂stem organischem Material im Meer.
Dr. Dittmar erl√§utert, wie sie zum Thema Regenwald kamen: ‚ÄěVor 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 Waldbr√§nde in Brasilien sein k√∂nnte. 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.‚Äú
Die Forscher waren sehr √ľberrascht, als sie die Bilanzen aufstellten. Es wurden erheblich mehr dieser Kohlenstoffverbindungen w√§hrend der Regenperioden aus dem Boden gesp√ľlt, als durch die j√§hrliche Verbrennung nachgeliefert wurde. ‚ÄěAls wir unsere Messwerte aus den Proben der brasilianischen Kollegen √ľber die Jahre mit den Niederschlagsmengen und dem Auftreten von Feuern in einer √ľbersichtlichen Grafik darstellten, war der Zusammenhang klar. Diese Mengen Kohlenstoffs k√∂nnen nur aus den Zeiten der Brandrodung stammen.‚Äú
Diese Vermutung konnte dann durch weitere Experimente und Befunde best√§tigt werden. Die Brandrodung im gro√üen Stil endete 1973. Das jetzt praktizierte Abrennen der Zuckerrohrplantagen vor der Ernte liefert Verbrennungsr√ľckst√§nde von nur 190-740 Tonnen Kohlenstoff pro Jahr, doch die Menge an Kohlenstoffverbindungen im Paraiba do Sul waren drei bis 16 Mal h√∂her als die j√§hrlich neu entstehenden Mengen. Hochgerechnet auf die gesamte Fl√§che des ehemaligen Regenwalds sch√§tzen die Forscher, dass 50000 bis 70000 Tonnen jedes Jahr durch Fl√ľsse abtransportiert werden und im Meer landen. Und im Labor konnten die Forscher aus den Bodenproben des fr√ľheren Regenwalds die h√∂chsten Konzentrationen l√∂slicher Kohlenstoffverbindungen herauswaschen. Es wurde immer offensichtlicher: Die Konzentrationen im Fluss konnten nicht von den heutigen Zuckerrohrplantagen stammen, da auch flussaufw√§rts hohe Konzentrationen nachgewiesen werden konnten, in Gebieten mit geringer Dichte an Zuckerrohrplantagen.

Ausblick

‚ÄěEs gibt √úberlegungen 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 fr√ľher oder sp√§ter im Meer und ver√§ndert dort das √Ėkosystem. Und wir wissen nichts √ľber die Konsequenzen‚Äú, zieht Dr. Dittmar Bilanz. ‚ÄěAuch in gel√∂ster 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 Aktivit√§t zunehmen wird, mit unbekannten Folgen auf marine Mikroorganismen und den globalen Kohlenstoffkreislauf.‚Äú
 
Manfred Schlösser

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Dr. Thorsten Dittmar
Max-Planck-Forschungsgruppe Marine Geochemie
Institut f√ľr Chemie und Biologie des Meeres (ICBM)
Carl-von-Ossietzky-Strasse 9-11
D-26129 Oldenburg
Tel.: 0441 798-3602
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Dr. Jutta Niggemann
Max-Planck-Forschungsgruppe Marine Geochemie
Institut f√ľr Chemie und Biologie des Meeres (ICBM)
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Oder an die Pressesprecher

Dr. Manfred Schlösser
Max-Planck-Institut f√ľr Marine Mikrobiologie
Celsiusstraße 1, D-28359 Bremen, Tel.: 0421 2028-704
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Dr. Rita Dunker
Max-Planck-Institut f√ľr 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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