Kühleffekte von Tropenwäldern

Der kleine Wasserkreislauf

beschreibt die Bewegung des Wassers in einem begrenzten Gebiet, hauptsächlich durch Verdunstung und Evapotranspiration (Wasserabgabe von Pflanzen über Blätter), gefolgt von Kondensation zu Wolken und dem anschließenden Niederschlag. Ein Teil des Regens versickert, ein anderer Teil fließt zurück zu den Pflanzen, wodurch ein großer Teil das Wasser im Gebiet gehalten wird und der Kreislauf sich wiederholen kann. Die konstant hohen Temperatur-Bedingungen tropischer Regenwaldgebiete fördern zudem die Verdunstung. Die Bäume wirken dabei wie "schwitzende" Riesenfaktoren, die sich selbst kühlen und den Regen "herstellen". Letztendlich können mehr als drei Viertel des Wassers innerhalb des Ökosystems verbleiben, anstatt abzufließen.

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Die Tropenwälder können doppelt kühlen

Mit dem fortschreitenden Verlust tropischer Regenwälder würden auch bald andere, gut gemeinte Klimaschutzmaßnahmen versagen, weil sie die Temperaturen direkt senken können. Tropische Wälder spielen (noch) eine entscheidende Rolle bei der Kühlung der Erdoberfläche, indem sie der Luft Kohlendioxid entziehen und als Kohlenstoffsenke wirken. Allerdings beruhen nur zwei Drittel ihrer kühlenden Wirkung darauf, CO2 aufzunehmen und zu speichern. Der große Rest hängt von ihrer Fähigkeit ab, Wolken zu erzeugen, die Luft zu befeuchten und kühlende, organische Verbindungen freizusetzen.

Der Anteil dieser biophysikalischen Effekte ist sogar größer als erwartet. Lange Zeit ging man davon aus, dass Kohlendioxid das Einzige ist, was für die Wechselwirkungen zwischen Wald und Klima relevant ist. Regenwälder stellen aber noch weitere wichtige Komponenten im Klimasystem bereit. So können sie Wissenschaftlern ermöglichen, ihre Klimamodelle zu verbessern und gleichzeitig die Regierungen mahnen, bessere Schutzstrategien für diese Wälder zu entwickeln.

Neuere Erkenntnisse verstärken die wachsende Besorgnis über die grassierende Entwaldung in den Tropen. Fachleute warnen, dass bereits ein Drittel der weltweiten Tropenwälder in den letzten Jahrhunderten komplett zerstört und ein weiteres Drittel durch Abholzung und Erschließung geschädigt wurde. In Verbindung mit dem Klimawandel könnte dies dazu führen, dass sich weite Teile der verbliebenen Wälder in Grasland umwandeln. Es gibt aber weitere Gründe, warum das Abholzen von Tropenwäldern schlecht für das Klima ist.

Mehr als eine Kohlenstoffsenke

Tropische Wälder spielen eine wichtige Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf, da sie während ihres Wachstums Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnehmen. Rund ein Viertel des gesamten terrestrischen Kohlenstoffs wird auf diese Weise gebunden. Es gibt aber noch weitere eindeutige Beweise dafür, dass die Tropen das Klima des gesamten Planeten positiv beeinflussen. Werden für die Kühlkapazität rund um den Globus neben der Kohlenstoffspeicherung insbesondere die biophysikalischen Effekte berücksichtigt, wird die Erde um ein ganzes Grad Celsius abgekühlt, wobei die Verdunstung einen wesentlichen Beitrag leistet.

Bäume in den Tropen spenden nicht nur Schatten, sondern fungieren auch als riesige Luftbefeuchter, indem sie Wasser aus dem Boden ziehen und über ihre Blätter abgeben, was ähnlich wie Schwitzen zur Kühlung der Umgebung beiträgt. Diese Transpiration wiederum schafft die richtigen Bedingungen für Wolken, die wie Schnee und Eis in der Arktis, aber in höheren Atmosphärenschichten das Sonnenlicht reflektieren und die Umgebung weiter abkühlen können. Bäume setzen zudem organische Verbindungen (Terpene) frei, die mit anderen Chemikalien in der Atmosphäre reagieren, was bisweilen ebenfalls einen kühlenden Nettoeffekt erzeugt oder die Wolkenbildung weiter anregt.

Der größte Teil dieses sich global auswirkenden Kühleffekts geht auf das Konto der Tropenwälder. Doch das Band an Regenwäldern um den Äquator herum steht durch den Klimawandel und die Abholzung zunehmend unter Druck. Beide vom Menschen verursachten Einflüsse können dazu führen, dass die Regenwälder austrocknen. Das bestätigen Biomasse-Messungen durch Auswertungen von Satellitenbildern Amazoniens aus den letzten 30 Jahren. Es ist zu erkennen, dass drei Viertel des Amazonasgebiets an Widerstandsfähigkeit verlieren und damit die Fähigkeit, sich von einem extremen Wetterereignis wie einer Dürre zu erholen.

Diese Bedrohung ist nicht nur für das globale Klima gefährlich, sondern auch für die Gemeinden, die an die Wälder angrenzen, weil die durch biophysikalische Effekte verursachte Abkühlung gerade lokal von Bedeutung ist. Ein nahe gelegener Regenwald kann dazu beitragen, die Landwirtschaft und die Städte eines Gebiets vor Hitzewellen zu schützen. Jedes zehntel Grad spielt eine Rolle bei der Begrenzung von Wetterextremen. Und wo man Wälder hat, werden die Extreme minimiert.

Regierungen in tropischen Ländern haben sich schwergetan, ihre Wälder zu erhalten, obwohl es seit Jahrzehnten weltweite Kampagnen gibt, um die Abholzung zu stoppen, eine nachhaltige Entwicklung zu fördern und das Klima zu schützen. Letztlich wäre der Schutz der Wälder somit auch eine Frage des Eigeninteresses, die unmittelbare Vorteile für die lokalen Gemeinschaften mit sich bringt.

Isoprene, Terpene

sind Trivialnamen für eine Vielzahl von natürlichen Verbindungen, die sich chemisch alle von dem ungesättigten Kohlenwasserstoff 2-Methylbuta-1,3-dien ableiten lassen, einem Derivat des 1,3-Butadiens. Isopren ist also immer ein- oder vielfach als Grundeinheit “verbaut”. Neben zahlreichen isoprenoiden nichtflüchtigen sekundären Pflanzenstoffen (z.B. ätherische Öle) werden die gasförmigen Isoprene in die Erdatmosphäre abgegeben. Es sind die Kohlenwasserstoffe mit der höchsten Emissionsrate (neben Methan). Tropische Bäume emittieren etwa 300 Megatonnen pro Jahr. Isoprene werden in der Atmosphäre durch die Reaktion mit Hydroxylradikalen und Ozon abgebaut, dabei entstehen Aldehyde, Peroxide und organische Nitrate, die sich in Tröpfchen lösen oder Partikel bilden können.

Klimaeffekte von
Regenwäldern

Globale und Regionale Zusammenhänge

Regenwälder reinigen die Atmosphäre