Je unberührter ein Wald, desto älter sind seine Bäume. Je älter ein Baum, desto wertvoller ist sein Beitrag in Bezug auf den Klimawandel. Wälder beeinflussen das Klima positiv – nicht nur lokal, sondern auch global. Ein Wald dient auf natürliche Weise und ohne Einflussnahme des Menschen als
- Kohlenstoffspeicher
- Sauerstoffproduzent
- Temperaturausgleicher
- Schadstoffneutralisator
- Süßwasserspeicher
Was ist ein Wald? Definition
Es gibt verschiedene Definitionen von Wald. Je nach Sichtweise gibt es unterschiedliche Vorstellungen davon, wann genau von einem Wald die Rede ist. Juristische, ökonomische, vegetationsstrukturelle oder ökologische Definitionen unterscheiden sich zum Teil erheblich.
Im Rahmenübereinkommen der Vereinten Nationen über Klimaänderungen (engl. United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC) wird Wald wie folgt definiert: „Wald ist eine mit Bäumen bestandene Landfläche von mindestens 0,05–1 ha Fläche mit einem Deckungsgrad der Baumkronen (oder entsprechendem Bestockungsmaß) von mehr als 10–30 %, mit Bäumen, die eine minimale Wuchshöhe von 2–5 m in situ erreichen können. Ein Wald kann entweder geschlossen sein, wenn Bäume der verschiedenen Stockwerke und der Unterwuchs einen hohen Prozentsatz des Bodens überdecken, oder auch offen.“ (Quelle: Wikipedia)
Bäume gibt es schon seit 400 Millionen Jahren auf der Erde
Kohlenstoff (C) ist ein elementarer Baustein für die Entwicklung von Leben, ebenso wie Sauerstoff (O2). Verbinden sich beide Elemente, entsteht das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2). In dieser Kombination sind die so lebenswichtigen Elemente also Treiber des Klimawandels. Hier kommen nun die Wälder ins Spiel, denn die Vegetation entzieht bei der Fotosynthese der Atmosphäre das Kohlendioxid.
Fotosynthese ist die Umwandlung von Kohlendioxid mithilfe von Licht (Energielieferant) und Wasser (H2O) in Glucose (C6H12O6) und Sauerstoff. Die Glucose wird in die für die Pflanzen lebenswichtige Stärke umgewandelt und dient dem Zellwachstum. Kohlenstoff wird in die Glucose eingebunden und Sauerstoff wird als Nebenprodukt ausgeschieden. Je älter ein Baum, desto größer seine Höhe und sein Durchmesser. Entsprechend viel Kohlenstoff ist in seinen Zellen gebunden.
Wälder gab es schon weit vor den Menschen. Mit ihrer Entstehung setzte ein klimatischer Wandel ein, denn sie entzogen der Atmosphäre Kohlendioxid. Im Laufe von Millionen Jahren veränderte sich das globale Klima. Mit den Treibhausgasen sanken auch die Temperaturen und in der Atmosphäre reicherte sich allmählich Sauerstoff an, sodass sich das Leben auch an Land entwickeln konnte. Die Wälder trugen einen Großteil dazu bei, dass sich die Lebensbedingungen auf der Erde nach und nach zu denen von heute entwickelten. Ohne Wälder gebe es kein Leben, wie wir es kennen.
Der Wald als Kohlenstoffspeicher
Aus drei Tonnen Kohlenstoff entstehen in Verbindung mit Sauerstoff elf Tonnen Kohlendioxid. Der Kohlenstoff, der bei der Fotosynthese in Form von Glucose gebunden wird, steht aber nicht mehr zur Bildung des Treibhausgases zur Verfügung. Deswegen sind Wälder gigantische Kohlenstoffspeicher.
Wälder bedecken heute noch 30 Prozent der Landoberfläche und speichern weltweit etwa die Hälfte des auf der Erde vorkommenden Kohlenstoffs. Das sind geschätzte 862 Milliarden Tonnen, wovon ein Teil in der Biomasse gespeichert wird und ein Teil im Waldboden gebunden ist, und zwar in dem obersten Meter. Die tropischen Regenwälder mit ihren uralten Bäumen und ihrer großen Biomasse speichern 50 Prozent mehr Kohlenstoff als die Wälder der gemäßigten und nördlichen Breiten.
In den tropischen Wäldern sind etwa 471 Milliarden Tonnen Kohlenstoff gespeichert. In den borealen Wäldern der nördlichen Breiten sind es etwa 272 Milliarden Tonnen und in den Wäldern der gemäßigten Breiten sind es etwa 119 Milliarden Tonnen Kohlenstoff. Zu Letzteren zählt auch der deutsche Wald, in dem etwa 2,2 Milliarden Tonnen Kohlenstoff gebunden sind. Je nach Art und Alter eines Baumes kann er der Atmosphäre mehr oder weniger große Menge Kohlendioxid entziehen und als Kohlenstoff fixieren. So bindet eine 23 Meter hohe Rotbuche mit einem Stammdurchmesser von 30 Zentimetern etwa eine Tonne Kohlenstoff, das sind pro Jahr etwa 12,5 Kilogramm.
Die Wälder binden mehr Kohlenstoff als in der Atmosphäre vorkommt – jedenfalls zurzeit noch. Dieses Verhältnis wird sich ändern, wenn weitere riesige Waldflächen verbrennen, abgeholzt und gerodet werden. Dann verbindet sich der frei werdende Kohlenstoff mit Sauerstoff zu Kohlendioxid. Dieses Treibhausgas lässt die Atmosphäre aufheizen, indem es die Wärmeabgabe in den Weltraum unterbindet. Es absorbiert die Wärmestrahlung und sorgt für einen Treibhauseffekt auf der Erde.
Wälder, die mehr Kohlenstoff speichern als sie abgeben, werden als Kohlenstoffsenken bezeichnet. Sterben sie oder werden sie vernichtet, geben Wälder umgekehrt mehr Kohlenstoff ab als sie fixieren können und werden dann als Kohlenstoffquellen bezeichnet. Die europäischen Wälder werden als Senken bezeichnet, weil sie etwa 20 Prozent des durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzten Kohlenstoffs binden. Die tropischen und subtropischen Wälder hingegen sind Kohlenstoffquellen, weil durch ihre großflächige Zerstörung zwischen 20 und 30 Prozent zusätzliches Kohlendioxid in die Atmosphäre gelangen. Die Vernichtung von Wäldern verursacht etwa 13 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen. Unbeirrt davon verschwindet alle zwei Sekunden eine Waldfläche, die der Größe eines Fußballfeldes entspricht.
Wälder sind Klimafaktoren
Da Wälder fähig sind, Kohlendioxid zu fixieren und Sauerstoff zu produzieren, werden sie in allen internationalen Klimaschutzabkommen als Klimafaktoren betrachtet. Wälder werden grundsätzlich als Kohlenstoffsenken bezeichnet, obwohl sie unterschiedlich beurteilt werden müssen.
Ein noch junger, wachsender Wald ist von Natur aus eine Kohlenstoffsenke, denn die Bäume bauen beim Wachstum Kohlenstoff aus dem Kohlendioxid in ihre Biomasse ein. Kohlenstoff wird also gespeichert. Bestehende, etablierte Wälder hingegen tragen weniger zur Kohlenstofffixierung bei, weil sie weniger stark wachsen. Urwälder mit ihrem alten, ungestörten Baumbestand wiederum verzeichnen aus globaler Perspektive keine nennenswerten Zuwächse bei der Kohlenstoffspeicherung. Diese Wälder verändern sich naturgemäß kaum noch. Urwälder sind dennoch gigantische Kohlenstoffspeicher. Bei ihrer Abholzung werden entsprechende riesige Mengen an Kohlendioxid freigesetzt.
Die Bedeutung der Wälder als Klimafaktoren für das Klimasystem ist immens. Die Zusammenhänge zwischen Wald und Klima sind aber ungemein komplex. Beispielsweise ist zu bedenken, dass Wälder wesentlich dunkler sind als schneebedeckte oder felsige Flächen. Während helle Flächen Sonnenlicht reflektieren, nehmen dunkle Flächen wie etwa die tiefgrünen Wälder Lichtenergie auf und geben sie in Form von Wärme wieder ab. Wälder beeinflussen auf diese Weise also den Strahlungs- und damit den Wärmehaushalt der Atmosphäre.
Der Wald als Sauerstoffproduzent
Mittels der Fotosynthese der Bäume ziehen die Wälder riesige Anteile Kohlendioxid aus der Atmosphäre und geben Sauerstoff dahin ab. Wälder sind also auch riesige Sauerstofffabriken. Sie benötigen zwar Sauerstoff für die Atmung in der Nacht. Dennoch produzieren Bäume mehr Sauerstoff als sie verbrauchen.
Laubwälder produzieren jährlich pro Hektar etwa 15 Tonnen Sauerstoff, Nadelwälder sogar 30 Tonnen. Eine 150 Jahre alte Buche produziert so viel Sauerstoff, dass damit ein erwachsener Mensch 13 Jahre lang atmen könnte, nämlich täglich 11000 Liter! Diese Zahlen lassen erahnen, wie wichtig jedes kleine Wäldchen und jeder einzelne Baum für eine lebenswerte Umwelt ist – gerade in Städten mit hoher Luftverschmutzung.
In Bezug auf den Klimawandel lässt sich klar sagen, dass Sauerstoffproduzenten dringend benötigt werden. Je mehr Kohlenstoff durch Verbrennung von Holz, Kohle oder gleich ganzen Wäldern frei wird, desto mehr Sauerstoff wird der Atmosphäre entzogen, weil er sich mit dem Kohlenstoff zu Kohlenstoffdioxid verbindet. Je mehr Wälder verbrennen, desto mehr Kohlenstoff entweicht und verbindet sich mit Sauerstoff zum Treibhausgas. Je mehr Sauerstoff auf diese ungute Weise gebunden wird, desto weniger steht er für andere lebenswichtige Prozesse zur Verfügung – wie etwa für die Zellatmung der Pflanzen.
Wälder wirken temperaturausgleichend
Extreme Klimaverhältnisse wie Stürme, Frost, Hitze und Dürre werden durch die Wälder abgemindert. Denn Wälder gleichen Temperaturschwankungen aus. Zusammenhängende Waldflächen funktionieren im Grunde wie riesige Klimaanlagen. Bäume verdunsten Wasser. Je größer die Sonneneinstrahlung, desto größer die Verdunstung. Dieser Wasserdampf hat einen kühlenden Effekt auf die Atmosphäre. Im Sommer können die Temperaturunterschiede im Freiland zwischen drei und sechs Grad Celsius sein, in den Städten sogar zwischen vier und acht Grad Celsius.
Je größer die Waldflächen, desto weitreichender die positiven Folgen des Temperaturausgleichs. In den tropischen Regenwäldern sorgt die Sonneneinstrahlung für eine sehr hohe Luftfeuchtigkeit. Sie steigt mit der warmen Luft nach oben und regnet über den Wäldern wieder ab. Das Klima wird vor Ort direkt durch den Wald beeinflusst. Gebe es keinen Wald, gebe es keinen Regen am Äquator.
Der Wald als Schadstoffneutralisator
Ein Wald ist ein riesiger Filter. Ein Hektar Wald filtert jährlich etwa fünfzig Tonnen Feinstaub, Gase und Ruß aus der Atmosphäre. Die Filterwirkung hängt von der Baumart und ihren Blattoberflächen ab. Anders als Nadelbäume sind Laubbäume im Winter kahl und filtern dadurch im Jahresverlauf durchschnittlich weniger Schmutzpartikel. Die deutschen Wälder filtern jährlich geschätzte 50 Tonnen Staub und Ruß aus der Atmosphäre. Gase werden vor allem von feuchten Baumkronen aufgenommen. Sie lösen sich im Regenwasser und erzeugen dadurch den sogenannten Sauren Regen. Dieses Wasser wird von den Bäumen über ihre Wurzeln aufgenommen. Auf diese Weise werden die Gase zwar gebunden, schädigen aber die Bäume.
Gase und Schmutzpartikel, die in der Biomasse der Wälder gebunden sind, können keine schädliche Wirkung in der Atmosphäre haben. In der Atmosphäre würden sie den Treibhauseffekt erhöhen. Dunkle Teilchen schlucken Sonnenlicht und geben es als Wärme wieder ab. Die Lichtenergie wird nicht reflektiert, sondern absorbiert. Wälder mindern als Filteranlagen die globale Erwärmung.
Der Wald als Süßwasserspeicher
Der Waldboden der nördlicheren Breitengrade ist ein gigantischer Süßwasserspeicher. Er funktioniert wie ein Schwamm, saugt sich voll mit Regenwasser. In einem Quadratmeter humusreichen Waldboden können sich bis zu 200 Liter Wasser ansammeln. Als Wasserspeicher schützt ein Wald seine Umgebung vor Dürre, aber auch vor Überschwemmungen. Zudem filtert der Waldboden das Regenwasser, das auf diese Weise zu sauberem Grundwasser wird.
In einem Wald existieren Wasserkreisläufe, die auch das globale Klima bestimmen. Wurzeln nehmen Wasser auf, transportieren es bis in die Baumkronen, wo es über die Blätter zum Teil verdunstet. Der Wasserdampf bildet Wolken, die dann wieder abregnen.
Sind Wälder erst einmal vernichtet, lassen sie sich kaum wieder aufforsten. Von frisch gesetzten jungen Bäumen überleben teilweise gerade einmal 0,5 Prozent. Durch das Fehlen der älteren Bäume erodiert der Waldboden. Dadurch fehlen Nährstoffe, lebenswichtige Mikroben und Grundwasser. Es dauert also lange Jahre bis ein Wald nachgewachsen ist und die damit einhergehenden klimarelevanten Prozesse nennenswerte globale Bedeutung erlangen.
