Dürrejahr 2018 – im Klimawandel werden immer mehr Gewässer zumindest temporär austrocknen, viele Seen schrumpfen permanent. In den letzten dreißig Jahren sind bereits etwa 90.000 Quadratkilometer Seenoberfläche verschwunden. Dieser Trend gefährdet nicht nur Trinkwasserreserven und wichtige Ökosysteme – trockenfallende Gewässer spielen im globalen Kohlenstoffkreislauf eine wichtige Rolle, sie können CO2 und andere klimarelevante Gase freisetzen. Diese Bedeutung wurde bislang unterschätzt, so zwei aktuelle Studien unter Mitwirkung des IGB.
Eine zentrale Größe der Sachstandsberichte des Weltklimarats (IPCC) ist der globale Kohlenstoffzyklus: Kohlenstoff ist in verschiedenen Formen in Gesteinen, Böden, Wasser, Luft, Lebewesen und Atmosphäre vorhanden; zwischen diesen Sphären finden stetige Austauschprozesse statt. In der Atmosphäre wirkt Kohlenstoff in Form von CO2 als Treibhausgas. „Bei der Berechnung von Stoffflüssen im Kohlenstoffkreislauf sind bestimmte Lebensräume zu komplex zu erfassen und werden entsprechend im IPCC-Bericht nicht gesondert beachtet“, erklärt Dr. Gabriel Singer, Leiter der IGB-Arbeitsgruppe Ökosystemökologie von Bächen und Flüssen und Mitautor der beiden Studien. Dabei haben Flüsse, Seen, Teiche oder Bäche, die teilweise oder vollständig austrocknen oder deren Wasserspiegel fällt, einen nicht unbedeutenden Anteil am global emittierten CO2: Werden vollständig trockengefallene Seesedimente und saisonal trockenfallende Flächen unterschiedlichster Gewässer beachtet, müssen die CO2-Flüsse aus kontinentalen Gewässern an die Atmosphäre um etwa 10 Prozent höher angesetzt werden. Damit spielen Binnengewässer eine bedeutendere Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf als bislang angenommen.
Seen gelten als Kohlenstoff-Speicher – das stimmt nur bedingt
Eigentlich sind Gewässer, insbesondere Seen, vor allem C-Senken, in deren Sedimenten Kohlenstoff langfristig gebunden wird. Sinkt der Wasserspiegel jedoch ab, kommt ein größer werdender Teil des Seebodens in Kontakt mit dem Sauerstoff der Luft. Je trockener die Sedimente werden, umso mehr steigt die aerobe Respiration an – das tote organische Material im Seeboden wird von Bakterien veratmet, wodurch wiederum CO2 produziert wird. „Unsere Analyse zeigt, dass Seen mitnichten nur als C-Senken zu betrachten sind, sondern im Gegenteil gasförmigen Kohlenstoff emittieren, wenn sie trockenfallen“, betont Gabriel Singer. Diese Effekte dürften im Zuge des Klimawandels an Bedeutung zunehmen: So sind in den letzten 30 Jahren weltweit bereits etwa 90.000 km2 Gewässeroberfläche vollständig verschwunden.
Welchen Anteil der Mensch auf die zunehmende Trockenheit hat, lässt sich allerdings nur schwer beziffern; mögliche Einflüsse werden etwa einer veränderten Landnutzung in Einzugsgebieten von Gewässern oder Maßnahmen, die lediglich saisonal austrocknende Flüsse durch Wasserentzug dauerhaft trockenlegen, zugeschrieben. Und natürlich kann lokale Austrocknung auch eine Folgeerscheinung veränderter Temperatur- und Niederschlagsverhältnisse im Zusammenhang mit dem globalen Klimawandel sein.
Mögliche Angriffspunkte
Die Ergebnisse der Studie bieten dem Menschen indes neue Handlungsoptionen. Wasserspeicher beispielsweise sind von Menschenhand geschaffene Gewässer, bei denen das Trockenfallen von Sedimentflächen bei Wasserstandschwankungen bewusst in Kauf genommen wird. Es gilt, die Rolle derartiger Systeme im Kohlenstoffkreislauf ganzheitlich abzuschätzen. Dazu gehört auch eine detaillierte Erfassung von Treibhausgasemissionen. Dies erscheint vor allem gegeben bei der Standortauswahl möglicher neu zu errichtender Speicher, aber auch im Hinblick darauf, wie das Management existierender Speicher angepasst werden kann oder ob sie gar entfernt werden sollten.
Pressemitteilung Leibniz-Institut für Gewässerbiologie und Binnenfischerei IGB; von IGB-Forscher Gabriel Singer
