SaMS – Soils as Methane Sinks

Waldböden als wichtigste terrestrische Senke für atmosphärisches Methan im Klimawandel: eine bedrohte Klimaleistung von Waldböden?

MOTIVATION

Methan (CH4) stellt aufgrund seines hohen Treibhausgaspotentials das zweitwichtigste Treibhausgas des anthropogen verursachten Klimawandels dar. Während Moore und vernässte Standorte wichtige natürliche CH4-Quellen darstellen, handelt es sich bei unvernässten Waldböden um die global
bedeutendste terrestrische Senke für atmosphärisches CH4. Dadurch tragen Waldböden aktiv dazu bei, die Folgen des Klimawandels zu mindern. 

Während kurzfristige Effekte von Umweltparametern wie Bodenfeuchte und -temperatur auf die CH4-Oxidationsleistungsfähigkeit von Böden gut erforscht sind, so sind Effekte von klimawandelbedingten langfristigen Trends von Umweltparametern dagegen weitestgehend unbekannt. Neue wissenschaftliche Erkenntnisse lassen eine langfristige Abnahme dieser Klimaleistung vermuten, was auch einer Abnahme des Kohlenstoffspeichers im Wald entsprechen würde und damit ein dramatischer Verlust einer klimarelevanten Bodenfunktion. Weltweit existieren jedoch fast keine langfristigen Beobachtungen, welche eine eindeutige Einschätzung dieser Hypothesen ermöglichen.

Die FVA Freiburg setzt dabei auf die für das langzeitliche Monitoring gut geeigneten Passivgassammler, in denen aus verschiedenen Bodenschichten und in Wiederholungen Bodenluft gesammelt und analysiert wird, wodurch mindestens im 4-wöchigen Intervall die Zusammensetzung der Waldbodenluft bekannt ist. Zusätzliche Kammermessungen innerhalb der Projektlaufzeit ermöglichen dann die bereits erhobenen Daten zu plausibilisieren und dienen zur Entwicklung eines Bodengasmodells. 

NUTZEN

Diese langjährigen Messungen der Bodengaskonzentrationen lassen eine Ableitung der CH4- Oxidationsraten zu. Unser Ziel ist es, im Rahmen des durch den Waldklimafond und die FNR geförderten Projektes ein Gastransportmodell zu entwickeln, anzupassen und zu evaluieren. Die Modellierung wird es ermöglichen, (1) die CH4-Senkenfunktion zu quantifizieren, (2) eine Trendanalyse durchzuführen und so einen möglichen langfristigen Funktionsverlust zu erkennen und (3) die möglichen Ursachen zu identifizieren. 

Unsere Modellierungen der CH4-Oxidationsraten werden es so ermöglichen, Trends (Stickstoffdeposition), Events (Trockenjahre), Nutzungsintensitäten und forstbetrieblicher Maßnahmen und Arbeitsverfahren (Kalkung, Holzernte) hinsichtlich ihrer Effekte auf die CH4-Senkenfunktion zu bewerten. Vor dem Hintergrund klimabedingter Veränderungen kann die Modellierung so zu einer umfassenderen Bewertung bei Forstmanagement-Entscheidungen beitragen.