Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit - WBGU

(4)
Rodung
CO 2 (3,5)
CO (0,5)
Kohlenstoffhaltige
Aerosole (< 0,1)
Holzkohlebildung
(< 0,1)
Photosynthese
(110)
Autotrophe
Atmung (50)
Vegetation [460–650]
Boden [1.500–2.000]
DOC-Export
(0,4)
Bodenkohlenstoffvorräte die Anstrengungen zum
Schutz der Atmosphäre zunichte machen. Eine Möglichkeit
zur Förderung der Kohlenstoffspeicherung
bietet ein verändertes Management land- und forstwirtschaftlich
genutzter Ökosysteme, das auf Kohlenstoffspeicherung
ausgelegt ist. Forstliche Maßnahmen
umfassen beispielsweise die Vermeidung
von Kahlschlag sowie eine naturnahe Bewirtschaftungsweise.
In der Landwirtschaft bestehen jedoch
hohe Unsicherheiten sowohl über die geeigneten
Flächen als auch über die Höhe und Dauerhaftigkeit
der erzielbaren Speicherung. Ein verändertes
Management landwirtschaftlicher Böden (z. B. veränderte
Pflügetechniken) könnte mit verstärkten
Lachgasemissionen und einem höheren Düngereinsatz
verbunden sein und damit zu einer Freisetzung
von Kohlendioxid führen (Freibauer et al., 2002).
Kohlenstoffspeicherung in marinen
Ökosystemen
Einzellige Algen in den Weltmeeren (Phytoplankton)
sind etwa für die Hälfte der globalen Kohlenstofffixierung
durch Photosynthese verantwortlich.
In einigen Meeresgebieten ist das Wachstum des
Phytoplanktons durch Mangel des Mikronährstoffs
Eisen stark eingeschränkt, z. B. im subarktischen
Nordostpazifik, im äquatornahen Pazifik und im
Südlichen Ozean. Verschiedene Ozeandüngungs-
Atmosphäre
[730] (Zunahme pro Jahr: 3,2)
Heterotrophe
Atmung (55)
Landaufnahme
(1,9)
Landnutzungsänderung
(1,7)
Austausch
Ozean -
Atmosphäre
(90)
Ozean
[39.000]
Kohlenstoffspeicherung („Sequestrierung“) 3.6
Ozeanische
Aufnahme (1,9)
Verbrennung fossiler
Energieträger
Abbildung 3.6-1
Globale Kohlenstoffvorräte und -flüsse in der Vegetation, dem Boden, den Ozeanen und der Atmosphäre. Alle Werte in Gt
Kohlenstoff (Vorräte: eckige Klammern) bzw. Gt Kohlenstoff pro Jahr (Flüsse: runde Klammern und kursiv).
Quelle: verändert nach Ciais et al., 2003.
(6.3)
experimente haben nachgewiesen, dass durch die
Zugabe von Eisen lokal und kurzfristig eine Algenblüte
ausgelöst werden kann (Martin et al., 1994;
Boyd et al., 2000).
Watson et al. (2000) gehen bei der Abschätzung
der Speicherdauer davon aus, dass stetig Eisen zugeführt
werden müsste, um einen dauerhaften Entzug
von CO 2 aus der Atmosphäre zu erzielen. Falls das
zusätzliche Phytoplankton nicht absinken, sondern
in oberflächennahen Gewässern verbleiben würde,
käme der Kohlenstoff innerhalb eines Jahres in die
Atmosphäre zurück. Trotz der großen Unsicherheiten
existieren bereits kommerzielle Projekte (Markels
und Barber, 2001).
Das globale Potenzial der biologischen marinen
CO 2 -Sequestrierung ist auf die Ozeangebiete mit
Defiziten an Mikronährstoffen begrenzt, wie etwa im
Südlichen Ozean. Da im Südlichen Ozean Tiefenwasser
gebildet wird, das die Auftriebsgebiete in den
Tropen speist, könnte dort ein nährstoffärmeres Auftriebswasser
zu Einbußen in der Primärproduktion
führen. Damit wäre die Eisendüngung in der
Gesamtbilanz ein Nullsummenspiel. Durch Eisendüngung
sind zudem schwerwiegende Folgen für die
marinen Ökosysteme zu erwarten (Chisholm et al.,
2001): Reduktion der Artenvielfalt und -zusammensetzung
in den Phytoplanktongesellschaften,
Zunahme Toxin produzierender Cyanobakterien
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