Tropische Feuchtwälder umfassen 70 Prozent der globalen lebenden Biomasse. Abholzung und Degradation, also die partielle Schädigung von Baumbeständen, sowie die anschließende Regeneration der Wälder spielen daher für den globalen Kohlenstoffkreislauf eine herausragende Rolle. Während die Effekte großflächiger tropischer Entwaldung gut verstanden sind, sind die Auswirkungen von Walddegradation bislang höchst ungewiss geblieben. Eine groß angelegte internationale Studie unter Leitung von Dr. Viola Heinrich vom GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung in Potsdam (Deutschland) und Dr. Amelia Holcomb von der University of Cambridge im Vereinigten Königreich fasst nun Daten aus 146 Studien zu tropischen Feuchtwäldern seit 1988 zusammen und bietet eine der bislang umfassendsten Bewertungen der Kohlenstoffdynamik nach Waldstörungen und -regeneration. Die Forschenden zeigen und quantifizieren u.a., dass auch Walddegradation zu erheblichen Kohlenstoffverlusten in der oberirdischen Biomasse führt. Allerdings binden Wälder, die einen Teil ihrer strukturellen Integrität bewahren, Kohlenstoff wesentlich schneller wieder als Flächen, die durch Abholzung vollständig gerodet wurden. Die Studie wurde im Fachmagazin Science Advances veröffentlicht. Die in ihrem Rahmen zusammengestellte Datenbank und die quantitative Metaanalyse werden dazu beitragen, die Modellierung von Waldkohlenstoff, nationale Treibhausgasinventare und die Berichterstattung an die Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen (UNFCCC) zu verbessern.
Bedeutung tropischer Feuchtwälder für den globalen Kohlenstoffkreislauf
Tropische Feuchtwälder spielen für den globalen Kohlenstoffkreislauf eine herausragende Rolle. Sie umfassen etwa 70 Prozent der weltweiten lebenden Biomasse und machten in der Vergangenheit etwa ein Drittel der globalen terrestrischen Kohlenstoffsenke aus. Entwaldung und Walddegradation, also die partielle Schädigung von Wald etwa durch selektiven Holzeinschlag, Waldbrände im Unterholz, Windbruch oder Dürre, verringern das Potenzial der Wälder als Kohlenstoffsenke und führen gleichzeitig zu Kohlenstoffemissionen, weil bei Verbrennung oder Verrottung toter Biomasse CO2 freigesetzt wird.
„Eine genaue und einheitliche Bilanzierung der Kohlenstoffverluste und -gewinne ist für nationale und internationale Berichte wie den National Greenhouse Gas Inventories (NGHGI), Forest Reference Emissions Levels (FREL) und auch im Rahmen von IPCC von großer Bedeutung“, erläutert Dr. Viola Heinrich, Wissenschaftlerin in der Sektion 1.4 „Fernerkundung und Geoinformatik“ am GFZ und Co-Erstautorin der neuen Studie.
Während Kohlenstoffverluste im Zusammenhang mit großflächiger tropischer Entwaldung im Allgemeinen gut dokumentiert und quantifiziert sind, gelang dies im Zusammenhang mit Degradation bislang nur schwer. So werden Kohlenstoffgewinne aus der Waldregeneration derzeit in Kohlenstoffkreislaufmodellen und nationalen Berichten mit uneinheitlicher Detailgenauigkeit dargestellt. Auch Kohlenstoffverluste durch Walddegradation werden entweder uneinheitlich gemeldet oder ganz weggelassen.
„Fortschritte in der satellitengestützten Fernerkundung seit ca. 2015 ermöglichen in Kombination mit Daten aus Feldparzellen und Luftbildaufnahmen zunehmend eine Unterscheidung zwischen Entwaldung und Degradation und den damit verbundenen Kohlenstoffverlusten und -gewinnen“, erläutert Viola Heinrich.
Neue, groß angelegte Metaanalyse fasst Daten aus 146 Studien zusammen
Um die klimatische Rolle der tropischen Wälder besser zu verstehen und die Darstellung von Walddegradation und -regeneration in der Kohlenstoffbilanzierung und Klimaberichterstattung zu verbessern, wurde nun im Rahmen der in Science Advances veröffentlichten Studie eine harmonisierte Datenbank und eine Synthese entwickelt. Unter der Leitung von Dr. Viola Heinrich vom GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung in Potsdam (Deutschland), und Dr. Amelia Holcomb, damals University of Cambridge im Vereinigten Königreich, jetzt University of Maryland (USA), arbeitete ein internationales Konsortium von 41 Autor:innen aus 34 Institutionen zusammen.
Das Forschungsteam fasste Daten aus 146 Studien zu tropischen Feuchtwäldern seit 1990 zusammen und bietet damit eine der bislang umfassendsten und differenziertesten Bewertungen der Kohlenstoffdynamik nach Waldstörungen und -regeneration – sowohl vom Menschen verursacht als auch mit natürlichen Ursachen.
Ergebnisse I: Brände, Holzeinschlag und Fragmentierung verursachen erhebliche Kohlenstoffverluste
Die neue Metaanalyse zeigt, dass die unmittelbaren Verluste an oberirdischem Kohlenstoff nach vom Menschen verursachten Störungen erheblich sein können, und sie identifiziert und quantifiziert die wichtigsten Faktoren:
• Waldbrände verursachten durchschnittliche Kohlenstoffverluste von 49 %
• Selektiver Holzeinschlag führte zu durchschnittlichen Kohlenstoffverluste von 34 %
• Waldrandeffekte führten zu durchschnittlichen Kohlenstoffverlusten von 31 %
• Intensivere und häufigere Störungen erhöhen den Kohlenstoffverlust deutlich
„Unsere Synthese unterstreicht, dass Degradations- und Regenerationsprozesse in der Kohlenstoffberichterstattung und -modellierung umfassender berücksichtigt werden müssen“, resümiert Viola Heinrich.
Ergebnisse II: Degradierte Wälder erholen sich schneller als vollständig gerodete Flächen
Die Analyse deckte zudem wichtige Unterschiede bei den Regenerationswegen der Wälder auf.
Nach 20 Jahren Regeneration hatte sich in vormals degradierten Wäldern deutlich mehr oberirdischer Kohlenstoff angesammelt als in Wäldern, die sich nach vollständiger Abholzung regenerierten. Die Kohlenstoffvorräte in sich erholenden degradierten Wäldern erreichten mit 41–117 % höhere Werte als in Sekundärwäldern nach vollständiger Rodung mit 1–74 %.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Erhaltung der Waldstruktur, der Böden, der Samenquellen und der ökologischen Vernetzung die Fähigkeit tropischer Wälder, Kohlenstoff zu binden, erheblich verbessert.
„Walddegradation verläuft auf einem Kontinuum, und ein degradierter Wald ist kein verlorener Wald – jede Maßnahme, die wir ergreifen können, um die Intensität und Häufigkeit von Störungen zu verringern, trägt dazu bei, die strukturelle Integrität zu erhalten, die diese Ökosysteme benötigen, um sich zu erholen“, schlussfolgert Dr. Amelia Holcomb, Mitautorin von der University of Cambridge, Großbritannien, die nun an der University of Maryland, USA, tätig ist.
Bedeutung der Studie für die Verbesserung der Kohlenstoffbilanzierung und Klimapolitik
Die Autor:innen betonen, dass die zusammengestellte Datenbank und die quantifizierende Metaanalyse dazu beitragen werden, die Modellierung von Waldkohlenstoff zu verbessern und sowohl die gesamte klimatische Rolle tropischer Wälder besser zu verstehen als auch nationale Treibhausgasinventare und die Berichterstattung an die Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen (UNFCCC) zu vereinheitlichen und zu präzisieren.
Marieke Sandker von der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO), die nicht an der Studie beteiligt war, meint: „Die Werte aus dieser Studie lassen sich mit den Schätzungen des Kohlenstoffhaushalts aus den nationalen Waldinventaren der einzelnen Länder kombinieren, um Emissionsfaktoren für Waldschäden zu ermitteln und damit eine häufige Lücke in der Berichterstattung zu schließen. Dies trägt nicht nur zu einem besseren Verständnis der Kohlenstoffflüsse bei, sondern eröffnet möglicherweise auch den Zugang zu Klimafinanzierungen.“
Erste Länder bekunden bereits Interesse daran, die Ergebnisse und die zugrunde liegende Datenbank auf die Referenzemissionswerte für Wälder (FRELs) und andere nationale Berichtsrahmen anzuwenden. Nigeria hat sie bereits genutzt, um die Emissionen aus Walddegradation in seinem FREL-Beitrag für 2026 zu schätzen.
Die Synthese erscheint zu einem entscheidenden Zeitpunkt, da Regierungen genauere Schätzungen der Emissionen und des Kohlenstoffabbaus aus Wäldern anstreben, um Klimaschutzziele, die Umsetzung des UN-Waldschutzkonzeptes REDD+ und den Erhalt der biologischen Vielfalt zu unterstützen.
„Erhebliche Kohlenstoffverluste und -gewinne durch Degradation und Regeneration sind nun besser charakterisiert“, sagt Mitautor Prof. Luiz Aragão vom Nationalen Institut für Weltraumforschung (INPE) in Brasilien. „Diese Evidenzbasis kann politische Maßnahmen zur Eindämmung der Walddegradation und zur Förderung der Regeneration als Teil globaler Klimaschutzbemühungen unterstützen.“
Eine globale wissenschaftliche Zusammenarbeit
Die Studie ist das Ergebnis einer groß angelegten internationalen wissenschaftlichen Zusammenarbeit, an der Forschende aus tropischen Waldregionen und Forschungseinrichtungen in aller Welt beteiligt waren. Sie wurde im März 2024 initiiert, im Rahmen Workshops „Quantifying Regrowth and Recovery from Deforestation and Degradation“ (R2D2), der von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und dem World Resources Institute (WRI) finanziert und durch das GFOI-F&E-Programm unterstützt wurde, dessen Ziel es ist, die wissenschaftliche Grundlage für die Waldüberwachung und Kohlenstoffabschätzung der Länder zu verbessern.
GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung
Originalpublikation:
V. Heinrich, A. Holcomb et al., A meta-analysis of carbon losses and gains from tropical moist forest degradation and regeneration. Science Advances (2026), DOI: 10.1126/sciadv.adz1923
