Seine kritische Rolle als Treibhausgas steht momentan im Fokus. Doch dabei ist zu bedenken, dass Kohlendioxid eigentlich ein fundamentales Element unserer irdischen Lebenswelt darstellt. Denn es bildet eine der Grundlagen der Photosynthese: Pflanzen nehmen CO₂ auf und erzeugen daraus mithilfe von Licht energiereiche Kohlenstoffverbindungen unter Freisetzung von Sauerstoff. Beide Produkte bilden dann wiederum die Grundlage des Stoffwechsels vieler Lebewesen, bei dem erneut Kohlendioxid gebildet wird. Durch die starke Freisetzung fossiler Kohlenstoffvorräte hat sich der Mensch allerdings in den irdischen Kohlenstoffkreislauf eingemischt und eine Zunahme des atmosphärischen CO2 und dadurch den aktuellen Klimawandel verursacht. Um die weitere Entwicklung des Problems besser zu verstehen, ist deshalb nun auch Wissen dazu nötig, wie Pflanzen auf die steigenden CO₂-Konzentrationen in der Atmosphäre reagieren.
Alter Wald im Visier
Frühere Studien haben dabei bereits gezeigt, dass Wälder bei steigender Konzentration des Pflanzennährstoffes in der Luft ihre Biomassenproduktion erhöhen können. Das bedeutet, dass sie zumindest in einem gewissen Rahmen ihre Bindungsleistung gegenüber dem Treibhausgas verstärken können. Die entsprechenden Untersuchungen wurden allerdings bisher an jungen Baumpflanzungen durchgeführt, wodurch bisher unklar blieb, inwieweit auch ältere Bäume in gleicher Weise reagieren würden. Dieser Frage gehen die Forschenden um Richard Norby vom Birmingham Institute of Forest Research (BIFoR) im Rahmen des Langzeitprojekts BIFoR FACE (Free Air Carbon Dioxide Enrichment) nach. Sie führen dabei Experimente in einem rund 180 Jahre alten Laubwald in England durch, der von 26 Meter hohen Eichen dominiert wird.
Seit 2017 werden dort die Pflanzen auf drei Parzellen mit einem Durchmesser von 30 Metern durch spezielle Gerüstkonstruktionen einer erhöhten Kohlendioxid-Konzentration ausgesetzt. Sie entspricht dabei den Werten, die Prognosen zufolge im Jahr 2050 zu erwarten sind. Als Kontrolle dienen drei weitere Parzellen, die nur der normalen Umgebungsluft ausgesetzt sind. Die nun veröffentlichten Ergebnisse basieren auf der Messung von Baumdurchmessern und Datenerfassungen mittels Laserscanning, um die Holzproduktion zu erfassen. Zudem wurden Erhebungen der Entwicklungen anderer Pflanzenteile wie der Blätter und Wurzeln durchgeführt.
Mehr Holz-Biomasse
Wie das Team berichtet, belegen ihre Ergebnisse eine deutliche Steigerung der Biomassenbildung des „reifen“ Waldes im Zuge der erhöhten CO₂-Versorgung: Die sogenannte Nettoprimärproduktivität nahem demnach über den Zeitraum von sieben Jahren durchschnittlich um 9,8 Prozent zu. Im Jahr 2022 stieg sie sogar auf 11,5 Prozent im Vergleich zu den unbehandelten Kontrollflächen. Den Berechnungen zufolge entsprechen die Zuwächse aufgrund der erhöhten CO₂-Zufuhr etwa 1,7 Tonnen Trockenmasse pro Hektar und Jahr. Der größte Teil dieses Anstiegs war dabei auf die Holzproduktion zurückzuführen, während sich die Produktion von Feinwurzeln oder Blattmasse kaum veränderte, berichten die Forschenden. Dieser Aspekt ist ihnen zufolge wichtig, da Holz den Kohlenstoff im Vergleich zu den anderen pflanzlichen Materialien eher langfristig binden kann.
