Grundlagen des Waldkohlenstoffs von Elias Ayrey

Zeit Artikel

Nachdem ich den Zeit Artikel “CO2-Zertifikate: Grün getarnt” von Tin Fischer und Hannah Knuth gelesen habe, bin ich auf das Youtube Profil von Elias Ayrey gegangen und habe mir seine Videos angesehen. Als Intro hat er ein Erklärbärvideo namens “Forest carbon basics” erstellt.

Zum einen ist der Zeit Artikel sehr lesenswert (leider nur im Abo lesbar. Tipp: Probeabo erstellen) und zugleich erschreckend. Greenwashing ist ein massives Problem und wird von großen Konzernen genutzt, um sich “klimaneutral” darzustellen. Im Artikel erfährt der Leser, warum das alles gefälscht und erlogen ist.

Zum anderen ist das Video von Elias sehr gut um zu verstehen, warum Bäume und Wälder so extrem wichtig sind um CO2 zu halten. Ich habe den Text extrahiert und ins Deutsche übersetzt, weil ich ihn auch Menschen zugänglich machen möchte, die nicht so sicher in English sind.

Video Forest carbon basics (Transkription)

Hallo, mein Name ist Elias Ayrey, ich habe jahrelange Erfahrung in der Waldkohlenstoffindustrie und habe einen Doktortitel in Waldfernerkundung, was zugegebenermaßen eine ziemlich kleine Nische ist.

Ich wollte diese Videos machen, um zu erklären, wie Waldkohlenstoffprojekte funktionieren. Sie können äußerst kompliziert sein, sie unterscheiden sich stark voneinander, und offen gesagt wird oft geschummelt.

Aber bevor wir uns mit den Details befassen, wie Menschen diese Projekte betrügen, möchte ich darüber sprechen, wie Bäume tatsächlich Kohlenstoff aus der Atmosphäre binden.

Nach Gewicht besteht ein Baum zu 95 % aus Holz, die anderen 5 % sind Blätter, und Holz selbst besteht zu 50 % aus Kohlenstoff. Die anderen 50 % sind Wasserstoff.

Im Gegensatz zu anderen lebenden Zellen kann man sich die Holzzellen also in etwa so vorstellen wie menschliche Knochen. Sie sind irgendwie lebendig, aber irgendwie auch nicht. Der Grund dafür ist, dass der einzige Zweck von Holz darin besteht, den Baum aufrecht zu halten, die Blätter in der Baumkrone zu halten und Wasser von den Wurzeln zu den Blättern zu transportieren.

Um diese beiden Aufgaben zu erfüllen, braucht das Holz also nicht unbedingt lebendig zu sein. Der Baum will seine wertvollsten Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor nicht im Holz eingeschlossen halten. Jedes Mal, wenn der Baum neue Holzzellen bildet, entnimmt er die Organellen aus diesen Zellen, die DNA, Organellen wie Mitochondrien und Proteine. Alles, was übrig bleibt, ist eine hohle Schale, die im Grunde nur ein hohles Rohr ist, um Wasser zu den Blättern zu bringen.

Tatsächlich sind die einzigen lebenden Teile der Bäume die Blätter, die Meristeme an den Spitzen der Äste und das Kambium, das sich zwischen der Rinde und dem eigentlichen Holz befindet. Und das Kambium ist für den Aufbau weiterer Holzzellen zuständig.

Woher kommt das Holz also eigentlich? Nun, wie wir schon sagten, besteht es hauptsächlich aus Kohlenstoff. Die Bäume selbst stammen zwar aus dem Boden, aber der größte Teil des Materials, aus dem ein Baum besteht, kommt aus der Atmosphäre. Es ist CO2.

Wir haben alle schon von diesem Prozess namens Photosynthese gehört. Bäume nehmen CO2 aus der Atmosphäre auf. Sie kombinieren es mit Wasser aus dem Boden und nutzen dabei die Energie der Sonne, um Zucker zu erzeugen. Und natürlich ernähren diese Zucker den Baum. Sie sind die Nahrung für Leckereien und für die Tiere, die die Bäume fressen.

Aber ein wichtiger Schritt, der in der Schule oft übersehen wird, ist, dass die Bäume diesen Zucker natürlich wieder abbauen müssen, um die Energie daraus zu gewinnen. Genau wie der Mensch atmen Bäume also. Sie bauen ihren eigenen Zucker ab und setzen dabei CO2 frei. Im Laufe eines Tages wird also fast das gesamte CO2, das in einen Baum gelangt, wieder in die Atmosphäre abgegeben. Das kann man im Tages- und Nachtzyklus beobachten. Tagsüber nehmen die Bäume eine Menge CO2 aus der Atmosphäre auf, und in der Nacht kann man beobachten, wie sie es wieder abgeben. Ein wichtiges Konzept ist, dass je größer ein Baum wird, desto mehr Pflege braucht er, um am Leben zu bleiben. Das nennt man Erhaltungsatmung.

Ein sehr großer Baum nimmt viel CO2 auf, gibt aber fast das gesamte CO2 wieder ab, nur um sich selbst am Leben zu erhalten. Er wandelt nicht wirklich viel von diesem CO2 in Holz um. Bei sehr großen Bäumen verlangsamt sich das Wachstum also sehr stark.

Wenn Bäume sehr klein sind, folgen sie beim Wachstum im Grunde einer S-Kurve. Sie sind zu klein, um sehr viel Kohlenstoff zu speichern. Wenn sie für ein paar Jahrzehnte eine mittlere Größe erreichen, binden sie sehr viel Kohlenstoff aus der Atmosphäre. Und dann, wenn sie größer und größer werden, lassen sie nach. Sie sind nicht mehr in der Lage, so viel Kohlenstoff zu binden. Sie halten sich im Grunde nur noch selbst am Leben. Und natürlich sterben die meisten Bäume nach ein paar Jahrhunderten oder sogar noch früher ab. Nur die außergewöhnlichsten Bäume in Kalifornien sind in der Regel in der Lage, sich über Tausende von Jahren am Leben zu erhalten.

Das Gleiche passiert auch mit Ökosystemen. Alte Wälder nehmen nicht viel Kohlenstoff aus der Atmosphäre auf. Vielleicht nehmen sie ein wenig davon auf und es wird in der Erde eingeschlossen oder in einen Fluss geleitet. Aber im Großen und Ganzen befinden sich die alten Wälder in einem stabilen Zustand. Und das macht doch irgendwie Sinn, oder?

Wenn der Amazonas-Regenwald wirklich die Lunge der Erde wäre, die der Atmosphäre CO2 entzieht, dann müsste dieses CO2 doch irgendwo hingehen, oder? Im Laufe von Zehntausenden von Jahren würden wir keinen Amazonaswald mehr haben. Wir hätten einen Amazonasberg.

Nun gibt es ein paar außergewöhnliche Beispiele, ein paar Wälder, die tatsächlich dauerhaft CO2 aus der Atmosphäre binden. Moore und die arktische Tundra sind wahrscheinlich die beiden bemerkenswertesten. Das liegt daran, dass es nach dem Absterben alter Bäume keine Mikroben mehr gibt, die den Kohlenstoff abbauen und wieder in die Luft freisetzen können.

Wenn also in einem Moor ein alter Baum stirbt, bleibt das Material aufgrund des hohen Säuregehalts des Bodens einfach liegen. So verwandeln sich Moore im Laufe von Zehntausenden von Jahren tatsächlich in kleine Hügel. Das Gleiche geschieht in der arktischen Tundra. Und in der Arktis haben die Ökosysteme seit Tausenden von Jahren langsam Kohlenstoff angesammelt.

Das ist natürlich ziemlich gefährlich, denn wenn sich die Erde durch den Klimawandel erwärmt und Mikroben plötzlich Zugang zu diesem Kohlenstoff haben, werden sie das gesamte CO2 wieder in die Atmosphäre abgeben. Junge Bäume binden also Kohlenstoff aus der Atmosphäre, und alte Bäume speichern eine Menge Kohlenstoff, nehmen aber nicht wirklich eine Menge neuen Kohlenstoff auf. Deshalb ist es sehr wichtig, alte Bäume zu erhalten und dafür zu sorgen, dass sie nicht abgeholzt werden. Andernfalls gelangt eine Menge Kohlenstoff in die Atmosphäre. Und es ist auch sehr wichtig, neue Bäume zu pflanzen, um die Schäden, die wir durch den Klimawandel bereits angerichtet haben, rückgängig zu machen.

Eine Frage, die ich mir schon immer gestellt habe, ist, wie sich Bäume im Vergleich zu anderen Technologien zur Kohlenstoffbindung verhalten. Wir hören viel über Technologien zur Kohlenstoffabscheidung, mit denen CO2 aus der Atmosphäre entnommen und eingeschlossen werden kann. Riesige Anlagen, riesige Fabriken, die das CO2 mit Ventilatoren aus der Atmosphäre saugen. Und tatsächlich wurde im September 2021 in Island die weltweit größte Anlage zur Kohlenstoffabscheidung in Betrieb genommen, die etwa 4.000 Tonnen CO2 pro Jahr entfernen kann.

Wie sieht das im Vergleich zu Wäldern aus? Nun, der durchschnittliche Amazonas-Regenwald kann etwa 400 Tonnen CO2 pro Hektar speichern.

Wenn wir also verhindern, dass etwa 10 Hektar Regenwald abgeholzt werden, können wir das übertreffen, wozu die größte Kohlenstoffabscheidungsfabrik der Welt in der Lage ist. Und das sind etwa 25 Hektar Wald für die Amerikaner. Und das ist nur ein winziger Bruchteil der Abholzung, die täglich stattfindet. Aber was ist das im Vergleich dazu, wie Bäume tatsächlich Kohlenstoff aus der Atmosphäre binden können? Bei den Aufforstungsprojekten, an denen ich mitgewirkt habe, sind 10 bis 15 Tonnen CO2 pro Hektar und Jahr eine gängige Zahl. Das bedeutet, dass man eigentlich nur etwa 400 Hektar Bäume pflanzen müsste, um die größte CO2-Abscheidungsanlage der Welt zu übertreffen. 400 Hektar sind 1.000 Acres, was einer mittelgroßen Farm in den Vereinigten Staaten entspricht.

Ich habe mit Kohlenstoffprojekten gearbeitet, die mehr als 25 Tonnen pro Hektar und Jahr produzieren. Wälder sind also durchaus in der Lage, uns eine Menge zu helfen. Wissenschaftler streiten sich darüber, inwieweit wir uns auf die Wälder verlassen können, um den Klimawandel zu überwinden. Einige behaupten, dass wir alle durch den Klimawandel verursachten Schäden rückgängig machen können, indem wir einfach mehr Bäume pflanzen. Andere werden sagen, dass wir nur einen Bruchteil des Kohlenstoffs, den wir in die Atmosphäre abgeben, ausgleichen können.

Was wir jedoch mit absoluter Sicherheit sagen können, ist, dass wir durch das Pflanzen von Bäumen auf einer kleinen Fläche eine enorme Menge an Kohlenstoff binden.

Man braucht nicht sehr viele Bäume, um ein industrielles Niveau des CO2-Ausgleichs zu erreichen. Das Fazit, das ich daraus ziehe, ist, dass Wälder uns helfen können. Wälder sind wirklich die Lösung. Und wenn wir diese Probleme mit Waldprojekten zur CO2-Kompensation sehen, hat das nie etwas mit den Wäldern selbst zu tun. Es hat nie etwas mit der Natur zu tun. Es geht immer um Menschen.

Die Herausforderung bei diesen Projekten für den Waldkohlenstoffausgleich besteht also darin, ein Regelwerk zu legen, mit dem die Menschen in Schach gehalten werden sollen. Die Menschen, die die Wälder bewirtschaften, müssen kontrolliert werden.

Zusammenfassend lässt sich also sagen: Was haben wir gelernt?

• Bäume bestehen hauptsächlich aus Kohlenstoff. Wenn man durch den Wald wandert, sieht man im Grunde Kohlenstoff und Wasserstoff.
• Junge Bäume binden eine Menge Kohlenstoff aus der Atmosphäre. Alte Bäume binden nicht so viel Kohlenstoff aus der Atmosphäre. Aber sie speichern eine Menge Kohlenstoff in ihren massiven Stämmen.
• Und wenn man der Atmosphäre Kohlenstoff entziehen will, kann man junge Bäume pflanzen. Wenn man verhindern will, dass Kohlenstoff in die Atmosphäre gelangt, kann man verhindern, dass Bäume abgeholzt werden.
• Und wenn man beides erreichen will, kann man einen Wald mittleren Alters, der abgeholzt werden soll, vor dem Abholzen bewahren und diese Bäume wachsen lassen.

Dies sind also die Grundlagen für die drei Arten von Waldkohlenstoffprojekten. Wiederaufforstung, vermiedene Entwaldung und verbesserte Waldbewirtschaftung. Wir werden in einem späteren Video mehr darüber sprechen.