Neue Simulation 16.05.2022, 07:00 Uhr

Wie sich die Wasserverfügbarkeit durch Wiederaufforstung verändert

Bäume binden nicht nur Kohlendioxid; sie normalisieren Wasserkreisläufe. Ein mathematisches Modell zeigt, dass sich die Wasserverfügbarkeit teils erheblich verändert, was bei Wiederaufforstungen zu berücksichtigen ist.

Wiederaufforstung

Wiederaufforstungen haben je nach Region ganz unterschiedliche Effekte auf die Wasserverfügbarkeit, wie eine neue Simulation zeigt.

Foto: Panthermedia.net/Dr-Lange

Die Wiederaufforstung von Bäumen ist ein wirksames Mittel, um Kohlenstoff als Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu speichern und um Effekte des Klimawandels abzumildern. Es gibt weltweit etliche Initiativen zur Erhöhung des weltweiten Baumbestands – und zur Vermeidung weiterer Rodungen beziehungsweise Brandrodungen.

Ob solche Projekte auch die Wasserressourcen positiv beeinflussen, war aufgrund fehlender Daten jedoch unklar. Auf lokaler Ebene erforschen zahlreiche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, wie sich nach Wiederaufforstungen die Verdunstung einer bestimmten Gegend verändert. Mögliche Auswirkungen auf die Bildung von Wolken und auf Niederschläge reichen jedoch weit über die Länder- und sogar Kontinentalebene hinaus: Die Wiederaufforstung von Bäumen im Amazonasgebiet kann beispielsweise die Niederschläge in Europa und in Ostasien beeinflussen.

In einer neuen Studie wurden Effekte groß angelegten Sanierungen abgeholzter Flächen auf die Wasserflüsse und die Wasserverfügbarkeit auf globaler Ebene berechnet. An den Arbeiten waren unter anderem Anne Hoek van Dijke von der Universität Wageningen und Martin Herold vom Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ) beteiligt. Die Forschenden zeigen, wie wichtig es ist, bei Simulationen spezifische Parameter einer aufgeholzten Region zu berücksichtigen.

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Karte mit 900 Millionen Hektar Fläche zur Simulation der Wiederaufforstung

Im ersten Schritt erstellte das Team eine detaillierte Karte und erfasste 900 Millionen Hektar an potenziellen Flächen für eine Wiederaufforstung. In diesem Bereich könnte man theoretisch Bäume pflanzen, ohne dass Städte, Straßen oder sonstige Einrichtungen der Infrastruktur im Wege wären. Anhand mathematischer Modellierungen errechnete das Forscherteam den möglichen Anstieg der Verdunstung mit hoher Auflösung. Die Simulation beschreibt nicht nur, welche Menge an Wasser verdunstet, sondern auch, wie viel davon wieder in Flüsse gelangt

„Diese Modelle enthalten einen Vegetationsparameter für bewaldete und nicht bewaldete Bedingungen, der auf eine Reihe von verschiedenen Verdunstungs- und Abflussmessungen kalibriert wurde“, sagt Anne Hoek van Dijke von der Universität Wageningen & Research. Anschließend habe man berechnet, wo und in welchem Umfang die erhöhte Verdunstung als erhöhter Niederschlag an die Landoberfläche zurückkehren würden.

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Simulation zeigt große – aber unterschiedliche – Effekte der Wiederaufforstung

Ein Blick auf die Ergebnisse: Simulierten die Forscherinnen und Forscher großflächig eine Wiederaufforstung, fanden sie auf regionaler Ebene, dass sich die Verdunstung um bis zu zehn Liter pro Quadratmeter erhöht hat. Dabei traten Unterschiede je nach Region auf. In den Tropen sind bis zu 250 Liter pro Quadratmeter möglich: ein weiteres Argument für die Wiederaufforstung gerodeter Regenwälder.

Die Berechnungen zeigten aber auch, dass nur 70% der verdunsteten Feuchtigkeit über Land abregnet und der Natur wieder zur Verfügung steht. 30% Prozent landet als Niederschlag in den Ozeanen. Unter dem Strich verringern Bäume also die Verfügbarkeit von Wasser über dem Land.

Bei der Wiederaufforstung spielt die Mikroumgebung eine große Rolle

Betrachtete das Team regionale Besonderheiten, war die Situation noch komplizierter. In manchen Flusseinzugsgebieten würde sich nach dem Pflanzen von Bäumen der Abfluss verringern; schließlich landet ein Teil der Niederschläge auch im Meer. Die Simulation ergab einen Rückgang um bis zu 10%. Weniger dramatisch fiel das Resultat in großen Flusseinzugsgebieten beim Jangtsekiang, Chinas längstem Fluss, oder dem Amazonas in Südamerika aus. Hier kompensieren hohe Niederschlagsmengen vor Ort die stärkere Verdunstung durch Bäume. Unter dem Strich dürften sich beide Effekte gegenseitig ausgleichen.

Hoek van Dijke fast zusammen: „In der Studie zeigen wir, dass die Wiederaufforstung von Bäumen die Wasserflüsse und die Wasserverfügbarkeit erheblich verändern wird.“ Künftige Strategien zur Baumsanierung sollten diese hydrologischen Auswirkungen berücksichtigen. „Intelligente Baumsanierungsstrategien sind notwendig, um die Wasserversorgung vor Ort und in der Ferne zu sichern oder die Wasserversorgung in wasserarmen Regionen zu verbessern“, so das Fazit.

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Von Michael van den Heuvel

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