Zürich – Großflächige Waldbrände sind eine signifikante Quelle für den Kohlenstoffhaushalt der Erde. Der größte Teil des dabei freiwerdenden Kohlenstoffs gelangt letztlich als Kohlendioxid in die Atmosphäre. Die Zunahme dieses Treibhausgases gilt als einer der wesentlichen Faktoren für die globale Klimaerwärmung. Knapp ein Drittel des verbrannten organischen Kohlenstoffs bleibt jedoch als sogenannter Schwarzer Kohlenstoff zurück – insbesondere als Holzkohle. In dieser Form kann Kohlenstoff über Jahrtausende in Böden und Seen zwischengespeichert werden, wie nun eine internationale Forschergruppe nachweisen konnte.
Bisher war nur wenig über die Rolle des schwarzer Kohlenstoff im globalen Kreislauf bekannt, da es kaum Kenntnisse über seine Flüsse, Bestände und Verweilzeiten in der Umwelt gab. In Simulationen zur Klimaerwärmung wurde er daher bisher nicht berücksichtigt.
"In unserer Studie haben wir erstmals den Transport von schwarzem Kohlenstoff in Flusssedimenten auf globaler Ebene untersucht. Mit bis zu 32 Prozent wird eine überraschend große Menge an schwarzem Kohlenstoff auf diese Weise ins Meer exportiert", sagt Erstautorin Alysha Coppola von der Universität Zürich. Die Studie umfasst mehrere der weltweit größten Flüsse wie den Amazonas, den Kongo, der Brahmaputra und die grossen Flüsse der Arktis.
Begraben im Ozeanboden
Untersucht wurden Alter und Menge des als Partikel transportierten schwarzen Kohlenstoffs. Die Forscher zeigen im Fachjournal "Nature Geoscience", dass je mehr Sedimente von Flüssen an die Küsten transportiert werden, desto mehr schwarzer Kohlenstoff wandert mit und wird schließlich in den Ozeansedimenten vergraben. So bildet sich eine wichtige Langzeitsenke für atmosphärisches Kohlendioxid.
Um sich einen Überblick über die Prozesse in den Flüssen der Welt zu verschaffen, arbeiteten die Wissenschafter aus der Schweiz und den USA im Rahmen des internationalen Forschungsprojekts "Global Rivers Observatory" zusammen. Sie dabei fanden heraus, dass vor allem die Erosion der Sedimentpartikel und damit des Schwarzen Kohlenstoffs in Flusseinzugsgebieten den Weg vom Land zum Meer steuert.
Für Jahrtausende gespeichert
Unerwartet war, dass schwarzer Kohlenstoff für Tausende von Jahren gespeichert werden kann, bevor er von den Flüssen abtransportiert wird. Bisher ging man davon aus, dass der nach einem Brand verbliebene schwarze Kohlenstoff rasch durch Wind und Wasser abgetragen wird.
Schwarzer Kohlenstoff stammt aber nicht immer von den jüngsten Waldbränden, sondern kann bis zu 17.000 Jahre alt werden, insbesondere in der Arktis. "Damit haben wir das Rätsel gelöst, weshalb schwarzer Kohlenstoff in Flusswasser ständig vorhanden ist – unabhängig vom Zeitpunkt vergangener Waldbrände. Er kann in Zwischenspeichern altern, bevor er ins Meer exportiert wird", erläutert Coppola. (red, 10.7.2018)