Datenbank zur Kohlenstoffbilanzierung in tropischen Wäldern veröffentlicht
Tropische Feuchtwälder speichern etwa 70 % der globalen lebenden Biomasse und spielen somit eine zentrale Rolle im Kohlenstoffkreislauf der Erde. Eine aktuelle Studie, veröffentlicht in Science Advances und geleitet vom GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung sowie der University of Cambridge, wertet Daten aus 146 wissenschaftlichen Arbeiten seit 1988 aus. Die Untersuchung zeigt, dass neben der Entwaldung auch die Walddegradation zu erheblichen Kohlenstoffverlusten führt. Gleichzeitig können degradierte Wälder, deren Struktur teilweise erhalten bleibt, Kohlenstoff schneller wieder aufnehmen als vollständig gerodete Flächen. Die neu erstellte Datenbank stellt eine wichtige Grundlage für Klimamodelle und nationale Treibhausgasbilanzen dar.
Zusammenfassung der Studie
Tropische Feuchtwälder enthalten rund 70 % der weltweiten lebenden Biomasse. Sowohl Abholzung als auch Degradation – also die teilweise Schädigung von Waldflächen – sowie deren Regeneration haben großen Einfluss auf den globalen Kohlenstoffkreislauf. Während die Auswirkungen großflächiger Entwaldung gut dokumentiert sind, waren die Folgen von Walddegradation bisher nur unzureichend erforscht. Die internationale Studie unter der Leitung von Dr. Viola Heinrich (GFZ Potsdam) und Dr. Amelia Holcomb (University of Cambridge) fasst Daten aus 146 Studien seit 1988 zusammen und liefert eine der umfassendsten Bewertungen zur Kohlenstoffdynamik nach Waldstörungen und -regeneration.
Die Ergebnisse belegen, dass Walddegradation signifikante Kohlenstoffverluste in der oberirdischen Biomasse verursacht. Gleichzeitig regenerieren sich degradierte Wälder, die ihre strukturelle Integrität teilweise bewahren, deutlich schneller als Flächen nach vollständiger Rodung. Die Datenbank und die quantitative Metaanalyse verbessern die Modellierung von Waldkohlenstoff sowie die nationalen Treibhausgasinventare und Berichterstattung an die UN-Klimarahmenkonvention (UNFCCC).
Bedeutung tropischer Feuchtwälder für den Kohlenstoffkreislauf
Tropische Feuchtwälder sind für den globalen Kohlenstoffkreislauf von großer Bedeutung, da sie etwa 70 % der lebenden Biomasse weltweit speichern und historisch etwa ein Drittel der terrestrischen Kohlenstoffsenken ausmachten. Entwaldung und Degradation, etwa durch selektiven Holzeinschlag, Waldbrände, Windbruch oder Dürre, reduzieren das Kohlenstoffspeicherpotenzial und führen zu Emissionen durch Verbrennung oder Verrottung der Biomasse.
Dr. Viola Heinrich betont die Relevanz einer präzisen Kohlenstoffbilanzierung für nationale und internationale Berichte wie die National Greenhouse Gas Inventories (NGHGI) und Forest Reference Emissions Levels (FREL) sowie für den IPCC.
Bisher sind Kohlenstoffverluste infolge großflächiger Entwaldung gut dokumentiert, während die Effekte der Degradation unzureichend erfasst werden. Kohlenstoffgewinne durch Waldregeneration werden in Modellen und Berichten uneinheitlich dargestellt, und Verluste durch Degradation oft nicht berücksichtigt.
Seit etwa 2015 ermöglichen Fortschritte in der satellitengestützten Fernerkundung in Kombination mit Feld- und Luftbilddaten eine bessere Unterscheidung zwischen Entwaldung und Degradation sowie deren Auswirkungen auf Kohlenstoffflüsse.
Methodik: Metaanalyse und Datenbank
Die Studie entwickelte eine harmonisierte Datenbank und eine umfassende Synthese zur Kohlenstoffdynamik in tropischen Feuchtwäldern. Ein internationales Team von 41 Forschenden aus 34 Institutionen analysierte Daten aus 146 Studien seit 1990. Die Bewertung umfasst sowohl menschlich verursachte als auch natürliche Waldstörungen und deren Regeneration.
Ergebnisse der Metaanalyse
- Kohlenstoffverluste durch Störungen:
- Waldbrände führten zu durchschnittlichen Verlusten von 49 % des oberirdischen Kohlenstoffs.
- Selektiver Holzeinschlag verursachte durchschnittliche Verluste von 34 %.
- Waldrandeffekte führten zu durchschnittlichen Verlusten von 31 %.
- Häufigere und intensivere Störungen steigern die Kohlenstoffverluste signifikant.
- Regeneration degradierter Wälder:
- Nach 20 Jahren Regeneration weisen degradierte Wälder eine deutlich höhere Kohlenstoffspeicherung (41–117 %) auf als Sekundärwälder nach vollständiger Rodung (1–74 %).
- Der Erhalt der Waldstruktur, der Böden, Samenquellen und ökologischen Vernetzung verbessert die Kohlenstoffbindung erheblich.
Dr. Amelia Holcomb hebt hervor, dass Walddegradation ein Kontinuum darstellt und degradierte Wälder nicht verloren sind. Maßnahmen zur Reduzierung von Störungsintensität und -häufigkeit tragen zur Erhaltung der ökologischen Struktur und damit zur Regeneration bei.
Implikationen für Klimamodelle und Politik
Die erstellte Datenbank und die quantitativen Ergebnisse unterstützen eine verbesserte Modellierung der Kohlenstoffflüsse in tropischen Wäldern. Dies trägt zu einem besseren Verständnis ihrer klimatischen Rolle bei und fördert die Vereinheitlichung nationaler Treibhausgasinventare sowie die Berichterstattung an die UNFCCC.
Marieke Sandker von der FAO weist darauf hin, dass die Studienergebnisse mit nationalen Waldinventaren kombiniert werden können, um Emissionsfaktoren für Waldschäden zu bestimmen und damit eine häufige Lücke in der Berichterstattung zu schließen. Dies könnte zudem den Zugang zu Klimafinanzierungen erleichtern.
Erste Länder zeigen bereits Interesse an der Anwendung der Datenbank für Referenzemissionswerte (FRELs) und andere Berichtsrahmen. Nigeria hat die Daten bereits genutzt, um Emissionen aus Walddegradation in seinem FREL-Beitrag für 2026 zu schätzen.
Die Veröffentlichung erfolgt zu einem Zeitpunkt, an dem präzisere Emissionsschätzungen für Wälder zur Unterstützung von Klimaschutzzielen, dem UN-Waldschutzprogramm REDD+ und dem Erhalt der Biodiversität benötigt werden.
Prof. Luiz Aragão vom Nationalen Institut für Weltraumforschung (INPE) in Brasilien betont, dass die Studie die Kohlenstoffverluste und -gewinne durch Degradation und Regeneration besser charakterisiert und somit politische Maßnahmen zur Eindämmung der Walddegradation und Förderung der Regeneration unterstützt.
Internationale Zusammenarbeit
Die Studie entstand durch eine umfangreiche internationale Kooperation, an der Forschende aus tropischen Waldregionen und weltweit beteiligte Forschungseinrichtungen beteiligt waren. Sie wurde im März 2024 im Rahmen von Workshops zur Quantifizierung von Waldregeneration und -degradation (R2D2) initiiert, die von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und dem World Resources Institute (WRI) finanziert sowie durch das GFOI-F&E-Programm unterstützt wurden. Ziel ist die Verbesserung der wissenschaftlichen Grundlagen für Waldüberwachung und Kohlenstoffabschätzung.
Abbildungen
Abb. 1: Luftbild aus Ghana, das die Vielfalt der Abholzung und Regenerationsprozesse tropischer Wälder über die Tropengrenzen hinweg zeigt.
Foto: Johannes Wilk, GFZ.
Bildlink
Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Viola Heinrich
Sektion 1.4 „Fernerkundung und Geoinformatik“
GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung
Potsdam
E-Mail: viola.heinrich@gfz.de
Originalpublikation:
V. Heinrich, A. Holcomb et al., „A meta-analysis of carbon losses and gains from tropical moist forest degradation and regeneration“, Science Advances (2026), DOI: 10.1126/sciadv.adz1923
