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Unterwasser-Update | Herbst 2021

Im neuesten Update unserer Freunde von Project Seagrass gehen Dr. Richard Lilley und Dr. Chris Laing auf die enttäuschenden Ergebnisse der COP26 ein und gehen ausführlich auf eine der wichtigsten Lösungen ein, die auf der Konferenz propagiert wurden: Blue Carbon. Das ist ein langer Artikel, also schnappen Sie sich eine Tasse Tee und tauchen Sie ein in die Wissenschaft.

10.12.21

4 Minuten Lesezeit

Text von Dr. Richard Lilley (Project Seagrass) und Dr. Chris Laing (University of Exeter)
Bilder mit freundlicher Genehmigung vonThe Ocean Agency

Das wichtigste Ereignis für unsere Ozeane in diesem Herbst war die COP26 in Glasgow. Meiner Meinung nach lieferte die COP26 gemischte Ergebnisse. Es wurden Fortschritte erzielt (sicherlich mehr als ich erwartet hatte), aber sicherlich nicht genug, um die Wissenschaft in Sachen Klimawandel zufriedenzustellen, und letztendlich ist das doch alles, was zählt, oder? Wir können die Gesetze der Physik einfach nicht kompromittieren oder verhandeln. Blickt man jedoch über die Regierungsankündigungen und die großen COP26-Schlagzeilen hinaus, fiel (insbesondere bei den Randveranstaltungen) das wachsende Interesse an naturbasierten Lösungen und blauem Kohlenstoff auf. Zweifellos hat sich in diesem Jahr die Dynamik dahingehend verändert, dass unsere Ozeane in den Mittelpunkt der Diskussion über den Meeresschutz gerückt werden, und ehrlich gesagt, es wurde auch Zeit!

Aber bevor ich fortfahre, lassen Sie uns kurz den Fachjargon aufschlüsseln. Was war COP26 , was sindnaturbasierte Lösungen und was ist Blue Carbon ?

COP26

Seit fast drei Jahrzehnten bringt die UNO fast alle Länder der Erde zu globalen Klimagipfeln – den sogenannten COPs (Conference of the Parties) – zusammen. In dieser Zeit hat sich der Klimawandel von einem Randthema zu einem echten Notfall entwickelt. Die COP26 ist der 26. dieser jährlichen Gipfel und fand vom 31. Oktober bis 12. November in Glasgow statt. Nächstes Jahr findet die COP27 vom 7. bis 18. November 2022 in Scharm El-Scheich, Ägypten, statt.

Naturbasierte Lösungen

Naturbasierte Lösungen (NbS) werden definiert als „Maßnahmen zum Schutz, zur nachhaltigen Bewirtschaftung und zur Wiederherstellung natürlicher oder veränderter Ökosysteme, die gesellschaftliche Herausforderungen effektiv und anpassungsfähig angehen und gleichzeitig das menschliche Wohlbefinden fördern und die Biodiversität sichern“. Okay, ich bin mir nicht sicher, ob diese Definition wirklich hilfreich ist. Konzentrieren wir uns also auf die Philosophie der „Wiederherstellung der Natur“. Es ist keine Raketenwissenschaft, aber wenn wir die Natur wiederherstellen, bringen wir alle Vorteile zurück, die sie bietet; und von besonderem Interesse im Kontext der COP26 ist die Fähigkeit der Natur, Kohlenstoff zu absorbieren und zu speichern.

Blauer Kohlenstoff

„Blue Carbon“ bezeichnet den in Küsten- und Meeresökosystemen gespeicherten Kohlenstoff. Die Sedimente unter der aquatischen und terrestrischen Vegetation speichern Kohlenstoff aus der Atmosphäre effizient und langfristig. Daher gelten viele der dadurch entstehenden Lebensräume als wichtige potenzielle naturbasierte Lösungen für den Klimawandel. Die terrestrische Kohlenstoffbindung, insbesondere das Anpflanzen von Bäumen an Land, hat bisher großes Interesse geweckt. Die Wiederherstellung von Küstenökosystemen wurde jedoch lange Zeit weitgehend ignoriert. Die aktuelle Frage ist jedoch: Könnte die Wiederherstellung von Küsten- und Meeressystemen (daher „Blue“) ein effektiver Weg zur Kohlenstoffspeicherung und damit zur Bewältigung der Klimakrise sein? Die ersten Anzeichen sind ermutigend…

Beginnen wir diesen Blue Carbon-Blog also mit einem Ökosystem, das mir am Herzen liegt und an einem Ort in der Nähe meiner Heimat liegt – den Seegraswiesen von Cornwall!

Abgesehen davon, dass der Cornwall Council einer der fortschrittlichsten Kommunen ist, warum hat er eine umfassende Studie zum CO2-Ausstoß seiner Seegraswiesen finanziert? Nun, um ein besseres Verständnis ihres Abbaupotenzials und ihrer Fähigkeit zu gewinnen, als natürliche Klimalösung zu wirken.

Im Jahr 2016 entwickelte der Cornwall Council seineEnvironmental Growth Strategy , die darauf abzielt, der Natur ein Gedeihen zu ermöglichen und so natürliche Klimalösungen zu fördern. Das Besondere an dieser Strategie ist, dass sie sowohl marine als auch terrestrische Lebensräume umfasst. Der Südwesten Großbritanniens ist eine Hochburg der in gemäßigten Regionen vorherrschenden Seegrasart Zostera marina, und die Mündungen des Fal und des Helford verfügen zusammen allein über etwa 170 ha Seegraswiesen. Dies ist einer der vielen Gründe, warum dieses Gebiet seit zwei Jahrzehnten als besonderes Schutzgebiet (Special Area of ​​Conservation, SAC) ausgewiesen ist und warum es im Mittelpunkt eines Projekts zur Erforschung seiner „Blue Carbon“-Vorräte stand. Dieses Seegras, gemeinhin als Seegras bekannt, wächst in unmittelbarer Nähe starker anthropogener Belastungen und hat wie weite Teile Großbritanniens in den letzten 100 Jahren unter Lebensraumverlust gelitten.

Mit finanzieller Unterstützung des Rates untersuchen Forscher der University of Exeter, Cornwall Campus, die subtidalen und intertidalen Seegraswiesen rund um das SAC, um Kerne für die Bestimmung des Kohlenstoffgehalts im Sediment zu sammeln und Pflanzen zu markieren, um deren Wachstumsrate zu messen. Gefährdungen wie eine Verschlechterung der Wasserqualität und Schäden durch Sportboote werden quantifiziert, und daraus wird ein Plan zur Wiederherstellung der Natur abgeleitet, der auf dem Kohlenstoffbindungspotenzial basiert. Mit diesen Informationen will der Rat diese Gebiete weiter schützen und Gefährdungen eindämmen, um ihr Wachstum zu ermöglichen. Gleichzeitig werden die Möglichkeiten zur Kohlenstoffbindung und -produktion verbessert, neben all den anderen Vorteilen, die Seegras für das Ökosystem bietet. Diese Arbeit ist dank der engen Zusammenarbeit mit den lokalen Hafenbehörden und Interessengruppen sowie dem gemeinsamen Verständnis für die Bedeutung von Seegrashabitaten möglich.

Dr. Chris Laing, Leiter des Seegrasprojekts an der Universität Exeter, sagte:

Wir verstehen bereits viel mehr über die Vielfalt der Seegraswiesen im Ästuar, die für unterschiedliche Mengen an Kohlenstoffbindung verantwortlich sind. Es ist wichtig, dass wir dies erkennen und diese Lebensräume in den Kontext anderer wichtiger Küstengebiete stellen. Dabei berücksichtigen wir ihre umfassendere Rolle für die Gesundheit der Meeresökosysteme sowie ihr Potenzial zur Kohlenstoffbindung .

Chris' Worte spiegeln meine eigenen Gedanken zu diesem Thema wider: Wir müssen alle Vorteile der Seegrasökosysteme anerkennen, nicht nur ihre Fähigkeit, Kohlenstoff zu binden. Seine Worte führen mich aber auch direkt zum zweiten Teil dieses Blogs, in dem ich eine oft zitierte Zahl zum Thema „Blue Carbon“ auseinandernehmen werde – eine Zahl, die für mich persönlich zu einem kleinen Ärgernis geworden ist!

Im Bereich Seegrasschutz und -biologie gibt es eine weit verbreitete Statistik, die besagt, dass Seegraswiesen organischen Kohlenstoff 35-mal schneller im Meeresboden vergraben als tropische Regenwälder . Das ist sicherlich eine auffällige Schlagzeile, aber wie Chris aus seiner Arbeit in Cornwall zitiert, gibt es in Großbritannien enorme Unterschiede in der Fähigkeit einzelner Seegrasarten, Kohlenstoff zu binden und zu speichern. Stellen wir uns also die Variabilität aus globaler Perspektive vor und die Fähigkeit verschiedener Seegrasarten, Kohlenstoff zu binden und zu speichern! Weltweit gibt es über 60 Seegrasarten, und genau wie Bäume sind nicht alle Seegräser gleich.

Seegraswiesen sind eine funktionale Klassifizierung für mindestens 60 verschiedene Seegrasarten aus vier Familien (Posidoniaceae, Zosteraceae, Hydrocharitaceae und Cymodoceaceae). Diese über 60 Arten leben in unterschiedlichsten Regionen von den Tropen bis hinauf zum Polarkreis. Einige dieser Seegräser sind groß und wachsen langsam, z. B. Posidonia oceanica, möglicherweise ein Synonym zur Eiche, während andere winzig sind (z. B. Halophila stipulacea) und eine beliebte Nahrungsquelle für Dugongs darstellen. Um bei der Baumanalogie zu bleiben, ähneln diese kleineren Seegräser möglicherweise eher schneller wachsenden Kiefern.

Die Verwendung der Zahl „35-mal schneller als tropische Wälder“ in den Medien hat sowohl Blue Carbon- als auch terrestrische Kohlenstoffforscher dazu veranlasst, die dieser Behauptung zugrunde liegenden Annahmen in Frage zu stellen, insbesondere im britischen Kontext, wo unsere einheimischen Seegräser (aus Kohlenstoffsicht) als weniger produktiv gelten als einige der tropischen und subtropischen Arten. Ich verstehe, wie es dazu gekommen ist: Bis vor Kurzem hatte noch niemand von Seegras gehört (viele, die diesen Artikel lesen, lesen es vielleicht zum ersten Mal), und so war die Behauptung „35-mal schneller als tropische Wälder“ ein erfolgreicher Köder, um Seegrasökosysteme in die Diskussion über den Meeresschutz zu bringen. Meiner Meinung nach ist es jedoch höchste Zeit, eine differenziertere Diskussion zu führen.

Tauchen wir also mit ein paar Ökosystem-Top-Trumps etwas tiefer in die Wissenschaft ein!

Bei der Kohlenstoffspeicherung sind im Wesentlichen drei Kategorien zu berücksichtigen. Diese sind sowohl in terrestrischen als auch in marinen Lebensräumen gleich. Dies sind 1) Vegetationskohlenstoffspeicher, 2) Sedimentkohlenstoffspeicher und 3) Sedimentkohlenstoffakkumulation.

Lassen Sie uns jede Kategorie der Reihe nach durchspielen – „Tropischer Wald“ versus „Globale Seegraswiesen“

Erste Runde - Kohlenstoffspeicher der Vegetation

Nun, das ist nicht einmal ein Wettbewerb, der Regenwald gewinnt haushoch. Der Kohlenstoffspeicher der Vegetation tropischer Regenwälder ist dem von Seegraswiesen weit überlegen. Wie misst man das? Nun, im Grunde läuft es darauf hinaus, dass in den Stämmen von Bäumen VIEL mehr Kohlenstoff steckt als in den Halmen von Seegras. Wenn ich für tropische Wälder einen Richtwert von ca. 157 Megagramm C org Ha -1 verwende (die Einheiten können Sie ignorieren, denken Sie einfach an 157), dann läge das Äquivalent der Seegraswiesen bei etwa 7 Megagramm C org Ha -1 . Ein haushoher Wert, nicht einmal annähernd! Und was können wir daraus schließen? Nun, einfach, dass Bäume physisch größer sind als Seegräser und daher mehr Kohlenstoff in ihrem Gewebe gespeichert haben. Macht Sinn.

Also 1:0 für Tropical Forest.

OK, Runde zwei – Sediment-Kohlenstoffspeicher

In dieser Runde geht es um den Boden, nicht um die Pflanzen. Wenn wir langfristig an der Kohlenstoffspeicherung arbeiten (und das sollten wir!), geht es nicht wirklich um den Kohlenstoff, der heute oder über kurze Zeiträume (Jahrzehnte) in der Vegetation gebunden ist, sondern darum, was wir über Jahrtausende speichern können. Denn wenn ein Baum stirbt oder ein Seegrashalm von der Wiese gerissen wird, kann dieser vegetative Kohlenstoffspeicher oft wieder in die Atmosphäre gelangen, wenn das Pflanzengewebe biologisch abgebaut wird. Uns sollte daher die „Dauerhaftigkeit“ des gespeicherten Kohlenstoffs interessieren. Wenn Kohlenstoff in Sedimenten vergraben wird (sei es unter dem Regenwald oder der Seegraswiese), ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass er für viel längere Zeiträume gebunden bleibt.

Wenn ich also wieder die Richtwerte von 122 Megagramm C org Ha -1 für tropische Wälder und 139 Megagramm C org Ha -1 für Seegraswiesen verwende, wird nun klarer, warum das Interesse an Seegras besteht. Diesmal ist es deutlich knapper, aber die Seegraswiesen gewinnen.

Es steht 1:1.

Letzte Runde - Sedimentkohlenstoffansammlung

Es herrscht also Gleichstand vor der letzten Runde. Bisher haben wir gelernt, dass Bäume mehr Kohlenstoff in ihrem Gewebe haben und daher die Runde der Vegetationskohlenstoffspeicherung gewinnen. Seegraswiesen hingegen speichern Kohlenstoff etwas besser im Sediment und gewinnen daher die Runde der Sedimentkohlenstoffspeicherung.

In einer Klimakrise interessiert uns jedoch vor allem, wie schnell wir Kohlenstoff binden und seine Konzentration in der Atmosphäre reduzieren können. In der letzten Runde dreht sich daher alles um die Akkumulationsrate, also wie schnell sich Kohlenstoff im Sediment anreichert und dort speichert. Dies spiegelt die Schlagzeile wider: „35-mal schneller als tropische Wälder“. Das Schlüsselwort in diesem Satz, das seine Bedeutung direkt beeinflusst, ist „schneller“. „Schneller“ bezieht sich in diesem Zusammenhang auf die Geschwindigkeit, mit der etwas geschieht, und ist daher definitiv nicht gleichbedeutend mit „35-mal besser“ oder „35-mal mehr“. Der richtige Sprachgebrauch ist hier entscheidend; 35-mal mehr gespeichert ist etwas ganz anderes als 35-mal schnellere Akkumulation!

Abgesehen von der Semantik beträgt die Kohlenstoffspeicherung im Sediment für einen tropischen Wald etwa 0,04 Megagramm Kohlenstoff pro Hektar und Jahr . Für globale Seegraswiesen beträgt sie 1,4 Megagramm Kohlenstoff pro Hektar und Jahr . Die Kohlenstoffspeicherung im Sediment führt also zu dem Wert „35x“ – „35-mal schneller als in tropischen Wäldern“ (0,04 x 35 = 1,4).

Und Seegraswiesen zermalmen in der letzten Runde tropische Wälder!

Ich hoffe, die Top-Trumps-Analogie hilft, die Nuancen der Kohlenstoffspeicherung in der Diskussion um naturbasierte Lösungen hervorzuheben. Ich denke, beim ersten Lesen der Aussage „35-mal schneller als tropische Wälder“ gehen wir alle davon aus, dass tropische Regenwälder gut Kohlenstoff im Boden speichern können. Die Realität sieht jedoch anders aus. Dieser Vergleich spielt also mit unseren intrinsischen Vorurteilen und der allgemeinen Annahme, dass tropische Wälder aufgrund ihrer Vielfalt und Produktivität auch gut Kohlenstoff im Sediment speichern können – was nicht stimmt!

Tatsächlich ist, wenn man sich die Daten weltweit ansieht, der Lebensraum mit der höchsten Kohlenstoffansammlung im Boden die Salzwiese. Mit etwa 3,8 Megagramm C org Ha -1 Jr -1 ist ihre Kohlenstoffansammlung im Sediment mehr als 2,5-mal so hoch wie die von Seegras! Auch der Kohlenstoffspeicher im Sediment ist mit 330 Megagramm C org Ha -1 relativ hoch, deshalb verdienen die Salzwiesen weltweit auch Aufmerksamkeit! Tatsächlich sind die Kohlenstoffwerte in anderen Blue Carbon-Lebensräumen wie Mangrovenwäldern die besten überhaupt. Der Sediment-Kohlenstoffspeicher in Mangrovenwäldern beträgt ~739 Megagramm C org Ha -1 und die Kohlenstoffansammlung im Sediment ~1,6 Megagramm C org Ha -1 Jr -1 .

Wenn überhaupt, dann sind es wahrscheinlich drei Erkenntnisse, die ich Ihnen aus der Lektüre dieses Artikels mitgeben möchte.

Mein erster Punkt ist folgender: Während naturbasierte Lösungen für die Klimakrise an Bedeutung gewinnen, ist unser Verständnis der Funktionsweise dieser Systeme begrenzt. Was wir bisher über den gespeicherten Kohlenstoff (Sedimentkohlenstoffspeicher) und die Kohlenstoffbindungsrate (Sedimentkohlenstoffakkumulation) in Küsten- und Meeresökosystemen wissen, ist, dass die Daten, die wir erhalten, beeindruckend sind. Wir müssen diese Ökosysteme dringend schützen und wiederherstellen, aber dies sollte nicht als etwas dargestellt werden, das wir anstelle der Dekarbonisierung unserer Energiesysteme tun müssen. Die Dekarbonisierung unserer Energiesysteme bleibt oberste Priorität, daran wird sich nichts ändern.

Zweitens sind die Kennzahlen zum Kohlenstoffkreislauf und zur Kohlenstoffspeicherung komplex, was ihre Vereinfachung für die öffentliche Kommunikation umso schwieriger macht. Ich denke, das gilt für die gesamte Wissenschaftskommunikation. „35-mal schneller als tropische Wälder“ ist als globale Angabe zur Kohlenstoffakkumulationsrate sicherlich zutreffend, aber was bedeutet das in der Praxis? Und ist ein Vergleich zwischen zwei Lebensräumen wie diesem immer so hilfreich? Ich denke, es kommt immer auf den Kontext an! Wir müssen sowohl tropische Regenwälder als auch Seegraswiesen und viele andere Lebensraumtypen schützen und wiederherstellen!

Und schließlich – und das ist ein WICHTIGER Punkt! Bei der Wiederherstellung unserer Meeresökosysteme geht es nicht nur um den Kohlenstoff, den sie speichern können. Entscheidungen zu ihrem Schutz und/oder ihrer Wiederherstellung sollten nicht allein auf diesem Kriterium basieren. Nur weil ein Lebensraum ein unbrauchbarer Kohlenstoffspeicher ist, heißt das nicht, dass er im Netz des Lebens unwichtig ist. Lebensräume gibt es in allen Formen und Größen, und aufgrund dieser immensen Vielfalt schaffen sie die wunderbare biologische Vielfalt, die wir auf diesem Planeten genießen. Wir müssen die Natur ganzheitlich betrachten, um alle Vorteile zu nutzen, die wir daraus ziehen, Teil von ihr zu sein.

Bevor ich zum Schluss komme, möchte ich noch auf die Störung zweier größerer Ozeansysteme hinweisen, die ebenfalls zunehmend an Bedeutung gewinnen. Sie stehen im Zusammenhang mit dem Gleichgewicht und der Konzentration zweier Schlüsselelemente für das Leben auf diesem Wasserplaneten – Sauerstoff und Kohlenstoff. Ich werde hier nicht näher darauf eingehen (das reicht für einen Blog), aber es ist wichtig, sie zu verstehen, um das große Ganze und den realen Druck, dem unsere Ozeane ausgesetzt sind, zu erfassen:

Kohlenstoff:

Die „biologische Kohlenstoffpumpe“ (BCP) trägt zur Aufnahme und Speicherung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre durch den Ozean bei. Ohne die BCP wäre die atmosphärische CO 2 -Konzentration deutlich höher als heute. Eine hilfreiche Übersicht finden Sie hier.

Sauerstoff:

Der Sauerstoffmangel in weiten Teilen unserer Ozeane beeinträchtigt die Artenvielfalt und die Nahrungsnetze. Dies wiederum beeinträchtigt die Ernährungssicherheit und die Lebensgrundlage der Menschen, die von der Gesundheit unserer Ozeane abhängig sind. Einen hilfreichen zusammenfassenden Artikel dazu finden Sie hier .

Danke fürs Lesen!
RJ

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