Soils as Methane Sinks – Waldböden als wichtigste terrestrische Senke für atmosphärisches Methan im Klimawandel: Eine bedrohte Klimaleistung von Waldböden?

Abstract

Methan stellt aufgrund seines hohen Treibhausgaspotentials (das 28-fache von Kohlenstoffdioxid), trotz der geringen atmosphärischen Konzentration von ca. 2 ppm das zweitwichtigste Treibhausgas dar. Die wichtigste terrestrische Senke stellt mit 5-7% der mikrobielle Methanabbau in unvernässten Böden, vorrangig Böden der Waldökosysteme dar. Trotz des geringen Abbauanteils im Vergleich zur Atmosphäre, kann lediglich auf die Methansenke Boden aktiv Einfluss genommen werden, hinsichtlich der Stabilität oder auch der Steigerung der Methansenkenleistung. Waldböden werden bisher als unbeeinflusste und voll funktionsfähige Senke für Methan betrachtet. Während kurzfristige Effekte von Umweltparametern wie Bodenfeuchte und -temperatur auf die Methansenkenleistung bekannt sind, herrscht bei den langfristigen Effekten und möglichen Veränderungen als Folge des Klimawandels hohe Unsicherheit. Im Rahmen des Umweltmonitoring Programms der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA-BW) werden an 6 Standorten und 13 Intensivdauerbeobachtungsflächen (Level II des ICP Forest Programms) Umweltparameter wie Nährstoffversorgung, Baumzuwachs und chemische Zusammensetzung von Bodenwasser und Niederschlag kontinuierlich erfasst. Zusätzlich zum internationalen Messprogramm werden seit 25 Jahren Bodengasprofile erfasst, die nach einer Überarbeitung die Ableitung der CH₄-Oxidationsraten erlauben. In diesem Projekt wurden die Methanoxidations-Zeitreihen erstmalig validiert und ausgewertet. Ein Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung eines Bodengastransportmodells, das die Validierung der Methansenkenleistung unterstützt und den Vergleich verschiedener Standorte sowie die Analyse von Einflussfaktoren auf unterschiedlichen zeitlichen Ebenen ermöglicht. Zur Unterstützung wurden konventionelle Kammermessungen an allen Flächen durchgeführt. Mit den neuen Daten sollen die bislang unsicheren Methanflüsse der FVA-BW über die Fluss-Gradientenmethode evaluiert werden.