Tropische Wälder sind für den globalen Kohlenstoffkreislauf von entscheidender Bedeutung, da sie etwa 50 Prozent des globalen oberirdischen Kohlenstoffs in Wäldern speichern. In den letzten 30 Jahren waren laut Landsat-Beobachtungen 46 Prozent der tropischen Feucht- und Trockenwälder mindestens einmal von einer Störung betroffen, beispielsweise von Entwaldung durch Ausweitung der Landwirtschaft, oder von Degradation durch Brände oder Stürme, die sich aufgrund des Klimawandels verstärken.
Im Laufe der Zeit können sich solche gestörten Wälder erholen und ihre Kohlenstoffvorräte und ökologischen Funktionen allmählich wiederherstellen. Allerdings ist nur wenig darüber bekannt, wie Erholungsraten von Größe, Art und Ort der Störung abhängen. Eine solche Bilanzierung ist aber unerlässlich, um die Auswirkungen der Wälder auf den globalen Kohlenstoffhaushalt zu verstehen.
CO2-Kartierung aller tropischen Wälder zwischen 1990 und 2020
Ein internationales Forschungsteam hat nun die Verläufe von Kohlenstoffverlust und Kohlenstoffrückgewinnung für alle tropischen Wälder von 1990 bis 2020 kartiert. Dabei nutzten sie eine hochauflösende Buchhaltungsmethode, die Erdbeobachtungsdaten auf Subhektar-Ebene mit innovativen, räumlich expliziten Biomasse-Rückgewinnungskurven verbindet. Die hochauflösenden Daten stammen aus der Klimawandelinitiative RECCAP-2 und dem Projekt „Biomass“ der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Die Studie wurde von Wissenschaftler:innen um Erstautorin Dr. Yidi Xu vom Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement (LSCE) in Frankreich unter Unterstützung der französischen Forschungseinrichtungen CEA, CNRS und UVSQ geleitet.
Aufbauend auf den von Viola Heinrich am GFZ entwickelten und 2023 in Nature veröffentlichten „Buchhaltungsmethoden“ halfen Dr. Viola Heinrich und Dr. Simon Besnard, beide aus der GFZ-Sektion 1.4 Fernerkundung und Geoinformatik, dabei, den Ansatz zur Erstellung störungsspezifischer Erholungskurven innerhalb jeder 1°×1°-Gitterzelle in den Tropen zu verfeinern.
Wichtigste Ergebnisse
• Tropische Feuchtwälder haben in den letzten drei Jahrzehnten 15,6 ± 3,7 Mrd. Tonnen Kohlenstoff verloren, während tropische Trockenwälder weitgehend kohlenstoffneutral blieben.
• Kleine Rodungen (<2 ha) machen nur 5 % der gestörten Waldfläche aus, sind jedoch für 56 % der Netto-Kohlenstoffverluste verantwortlich. Das ist in erster Linie auf die dauerhafte Umwandlung von Waldflächen in Ackerland, Weideland, Straßen oder Siedlungen zurückzuführen.
• Die durch Brände verursachten Kohlenstoffverluste in vielen tropischen Trockenwaldregionen werden teilweise durch die langfristige Erholung nach den Bränden ausgeglichen. Im Gegensatz dazu haben die kleinräumige Entwaldung und die nicht durch Brände verursachte Degradation längerfristige Auswirkungen.
• Die Störungen haben sich zunehmend auf dichtere und kohlenstoffreichere Feuchtwälder verlagert. Das verstärkt die Klimaauswirkungen für jeden verlorenen Hektar.
• Im Gegensatz dazu haben wiederholte Brände in Trockenwäldern aufgrund der abnehmenden Brennstoffmenge zu einer allmählichen Verringerung der Verluste pro Ereignis geführt.
• Unbeeinträchtigte tropische Wälder bleiben eine Netto-Kohlenstoffsenke, die die Verluste in gestörten Gebieten teilweise ausgleicht. Insgesamt ist die tropische Bilanz des oberirdischen waldgebundenen Kohlenstoffs von 1990 bis 2020 nahezu neutral.
Neue Einblicke zum Kohlenstoff in tropischen Wäldern
Die Studie stellt die erste räumlich explizite Rekonstruktion der Kohlenstoffverluste und -gewinne in allen tropischen Wäldern mit einer Auflösung von 30 Metern dar. „Im Gegensatz zu früheren globalen Modellen, die auf vereinfachten Annahmen oder kontinentalen Durchschnittswerten basieren, erfasst dieser Ansatz die Erholung der Wälder dort, wo Störungen tatsächlich auftreten. Unter Verwendung hochauflösender ESA-Biomassekarten und eines Pseudo-Biomasse-Kohlenstoffbilanzmodells leiten wir störungsspezifische Erholungskurven innerhalb jeder 1°×1°-Gitterzelle in den Tropen ab. Dadurch sehen wir eine realistische Varianz in der Erholung je nach Art und Ausmaß von Störung, Waldregion und lokalem Klima. So zeigen sich je nach Störung grundlegend unterschiedliche Kohlenstoffdynamiken, die durch globale Durchschnittswerte sonst verdeckt würden“, erläutert Co-Autor Dr. Simon Besnard.
„Diese Arbeit hat gezeigt, dass nicht nur großflächige Rodungen oder Waldbrände, sondern auch kleine menschliche Aktivitäten still und leise für den Großteil der Kohlenstoffverluste in den Tropen verantwortlich sind“, sagte Dr. Yidi Xu, Postdoktorandin im LSCE-Forschungsteam und Erstautorin der Studie.
„Der Schutz junger und sich erholender Wälder ist genauso wichtig wie die Verhinderung neuer Entwaldung“, erklärte Dr. Philippe Ciais vom LSCE, der die Studie mitgeleitet hat.
Auswirkungen auf die Klimapolitik
Die Ergebnisse unterstreichen laut Forschungsteam dringende Prioritäten für den Klimaschutz:
• Reduzierung der kleinräumigen Ausdehnung und Degradation der Landwirtschaft, insbesondere in Afrika, wo solche Störungen für über 97 % der Netto-Kohlenstoffverluste verantwortlich sind.
• Schutz junger, sich erholender Wälder, deren Kohlenstoffspeicherpotenzial durch wiederholte Störungen stark reduziert wird.
• Verstärkte Überwachung von Waldrändern und Eingriffsflächen, wo kohlenstoffreiche Wälder zunehmend freigelegt werden.
Das Team betont, dass die nun vorgestellte Methode nationale Kohlenstoffinventarisierung, die Umsetzung des UN-basierten Programms REDD+ zur „Verringerung von Emissionen aus Entwaldung und Degradierung von Wäldern“ und eine gezielte Naturschutzplanung unterstützen kann. Indem die Studie aufzeigt, wo Kohlenstoffverluste auftreten und wo Wälder erfolgreich nachwachsen, bietet sie ein wirkungsvolles Instrument zum Schutz eines der wichtigsten Klimapuffer der Erde.
GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung
Originalpublikation:
Xu, Y., Ciais, P., Santoro, M. et al. Small persistent humid forest clearings drive tropical forest biomass losses. Nature 649, 375–380 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09870-7
