Afrikas Klimaschatz verliert CO₂: Leck im größten Tropenmoor
Kongos Tropenmoor setzt alten Kohlenstoff frei. Neue Studien zeigen CO₂- und Methan-Lecks im größten Klimaspeicher Afrikas.
Am Zusammenfluss der Flüsse Fimi und Kasai in der Demokratischen Republik Kongo trifft dunkles Wasser aus Waldgebieten auf Wasser aus den Savannen, das durch Eisenoxide rot gefärbt ist. Neue Daten zeigen, wie Schwarzwasserseen im Kongo CO₂ und Methan freisetzen.
Foto: Matti Barthel / ETH Zurich
Tropische Moore gelten als verlässliche Klimaschützer. Sie speichern gewaltige Mengen Kohlenstoff – nicht in Bäumen, sondern im Boden. Abgestorbene Pflanzenreste zersetzen sich im nassen Milieu nur langsam. So entsteht Torf. Über Jahrtausende sammelt sich dort Kohlenstoff an. Weltweit sind es rund 100 Gigatonnen.
Ein Hotspot liegt im Kongobecken. Die dortigen Torfmoore bedecken nur etwa 0,3 % der globalen Landfläche. Trotzdem speichern sie rund ein Drittel des Kohlenstoffs, der in tropischen Mooren gebunden ist. Das ist eine enorme Dichte.
Doch neue Daten zeigen: Der Speicher ist nicht so dicht, wie man dachte.
Schwarzes Wasser mit Vergangenheit
Ein Team der ETH Zürich untersucht das Gebiet seit rund zehn Jahren. Die Anreise ist aufwendig. Viele Orte sind nur per Boot erreichbar.
Im Fokus der aktuellen Studie, veröffentlicht in Nature Geoscience, stehen zwei große Schwarzwasserseen: der Lac Mai Ndombe und der Lac Tumba. Der Mai Ndombe ist mehr als viermal so groß wie der Bodensee. Sein Wasser wirkt fast schwarz. Verantwortlich sind gelöste organische Stoffe aus umliegenden Sumpfwäldern.
Diese Seen setzen CO₂ frei. Das ist zunächst nichts Ungewöhnliches. Überraschend ist jedoch die Herkunft. Radiokarbondatierungen zeigen: Bis zu 40 % des gelösten CO₂ stammen aus sehr altem Torf. Also aus Kohlenstoff, der sich über Jahrtausende angesammelt hat.
„Wir waren überrascht, dass alter Kohlenstoff über den See freigesetzt wird“, sagt Erstautor Travis Drake. Co-Autor Matti Barthel formuliert es noch deutlicher: „Das Kohlenstoffreservoir hat sozusagen ein Leck, aus dem alter Kohlenstoff entweicht.“
Kein stabiler Tresor?
Bisher gingen viele Modelle davon aus, dass der Torf im Kongobecken langfristig stabil bleibt. Nur extreme Dürre sollte größere Mengen Kohlenstoff freisetzen. Die neuen Daten deuten an, dass Prozesse auch unter heutigen Bedingungen greifen.
Wie genau der alte Kohlenstoff mobilisiert wird, ist noch nicht abschließend geklärt. Wahrscheinlich wird organisches Material aus dem Torf ausgewaschen, gelangt in Flüsse und schließlich in die Seen. Dort bauen Mikroorganismen es ab. CO₂ entsteht und entweicht in die Atmosphäre.
Entscheidend ist nun die Frage: Ist das ein natürlicher Kreislauf, der durch neue Torfbildung ausgeglichen wird? Oder erleben wir eine schleichende Destabilisierung?
Wasserstand entscheidet über Methan
Parallel untersuchte das Team auch Methan- und Lachgasemissionen. Die Ergebnisse erschienen im Journal of Geophysical Research.
Dabei zeigte sich: Der Wasserstand beeinflusst stark, wie viel Methan freigesetzt wird. Bei hohem Pegel bauen Mikroorganismen Methan effektiver ab. Sinkt der Wasserstand – etwa in der Trockenzeit – entweicht deutlich mehr Methan.
Methan wirkt über 20 Jahre gerechnet wesentlich stärker als CO₂. Kleine Änderungen im Wasserhaushalt können daher große Effekte haben.
ETH-Professor Jordon Hemingway warnt: „Wir befürchten, dass der Klimawandel auch dieses Gleichgewicht stören wird. Wenn Dürren länger und intensiver werden, könnten die Schwarzwasserseen in dieser Region zu bedeutenden Methanquellen werden, die sich auf das globale Klima auswirken.“ Und weiter: „Derzeit wissen wir nicht, wann der Kipppunkt erreicht sein wird.“
Mehr Menschen, weniger Wald
Neben dem Klima verändert auch die Landnutzung das System. In der Demokratischen Republik Kongo wächst die Bevölkerung stark. Mehr Ackerflächen bedeuten mehr Rodungen.
Wälder speichern nicht nur Kohlenstoff. Sie regulieren auch den Wasserkreislauf. Barthel erklärt: „Sie sind jedoch nicht nur wie unsere Lungen für den Gasaustausch zuständig, sondern verdunsten auch Wasser über ihre Blätter und reichern so die Atmosphäre mit Wasserdampf an. Das fördert die Wolkenbildung und den Niederschlag, der wiederum Flüsse und Seen speist.“
Weniger Wald kann also zu trockeneren Bedingungen führen. Niedrigere Wasserstände wiederum erhöhen Methanemissionen. Das System reagiert sensibel.
Blinder Fleck in Klimamodellen
„Unsere Ergebnisse tragen zur Verbesserung globaler Klimamodelle bei, da tropische Seen und Feuchtgebiete in diesen Modellen bisher unterrepräsentiert waren“, sagt Johan Six von der ETH Zürich.
Viele Modelle berücksichtigen Wälder und Permafrost sehr detailliert. Tropische Schwarzwasserseen spielten bislang eine Nebenrolle. Das dürfte sich ändern.
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