Änderung der Bodenbedeckung in mittleren Breiten
In den mittleren Breiten, z.B. in Europa und Nordamerika, hat die Rodung der natürlichen Wälder zugunsten von Ackerflächen schon sehr früh eingesetzt. In jüngster Zeit haben Aufforstungen eher dafür gesorgt, dass die Waldflächen wieder geringfügig zunehmen.
Die Wälder der mittleren Breiten umfassen ca. 20 % der globalen Biomasse und speichern etwa 10 % des terrestrischen Kohlenstoffs.1 Hier hat die Veränderung der Bodenbedeckung durch den Menschen sehr früh eingesetzt. In Europa hat der Mensch bereits seit der Antike das regionale Klima auf diese Weise z.T. nachhaltig verändert. So wurden vor bereits 2000 Jahren umfangreiche Rodungen im Mittelmeerraum vorgenommen, um Ackerland zu gewinnen oder Bauholz für Schiffe und Häuser zu schlagen. Die Folge war eine weit reichende Entwaldung des gesamten Mittelmeerraumes. Heute sind große Teile der Wälder in Europa, China und den östlichen USA für die ackerbauliche Nutzung beseitigt.
Abb. 1: Typischer Wald in in den mittleren Breiten (Oregon, USA)2
Vor der Industrialisierung war die auf diese Weise veränderte Albedo der mit Abstand wichtigste Einfluss des Menschen auf das Klima, der allerdings im Wesentlichen nur regional wirkte. In den kühleren mittleren Breiten, in denen sich im Winter ausgedehnte Schneedecken bilden, reduzieren Bäume die Albedo. Der Ersatz von Wäldern durch landwirtschaftliche Flächen erhöht daher die Reflexion von Sonnenstrahlung und bewirkt somit eine Abkühlung. Bei hellen Getreideflächen ist dieser Effekt auch im Sommer vorhanden. Dem wirkt jedoch die höhere Evapotranspiration bei Bäumen entgegen, die bei Wäldern die untere Atmosphäre im Vergleich zu Anbauflächen abkühlt. Eine Beseitigung von Wäldern verringert die Evapotranspiration und hat also einen erwärmenden Effekt. Und auch die Emission von Kohlendioxid durch die Waldvernichtung wirkt erwärmend. Dennoch ist der Nettoeffekt der großflächigen Waldbeseitigung vor Beginn der Industrialisierung in den mittleren Breiten wahrscheinlich eine Abkühlung gewesen.3 Manche Forscher halten es sogar für möglich, dass die Abkühlung des Klimas der Nordhalbkugel vom Mittelalter bis zur Kleinen Eiszeit zum größeren Teil durch die Änderung der Landnutzung verursacht wurde.4
Abb. 2: Abnahme des Strahlungsantriebs durch Entwaldung in Europa zwischen 800 und 1700. Die vorübergehende Trendänderung um 1400 wird auf die europäische Pestepedemie zurückgeführt.5
Der gegenwärtige Klimaantrieb von Wäldern der mittleren Breiten ist höchst unsicher.6 Der CO2-Effekt spielt eine andre Rolle als noch vor 200 Jahren. In Europa und den USA waren Wälder aufgrund der großflächigen Rodungen historisch eine Quelle von Kohlendioxid. In jüngster Zeit wurden sie aufgrund von Aufforstungen und der Bekämpfung von Waldbränden eine CO2-Senke. Der damit verbundene Abkühlungseffekt wird möglicherweise durch die geringere Albedo aufgrund der größeren Waldflächen ausgeglichen. Für die Zukunft ist interessant, dass Wälder anders als Anbauflächen auf Dürren reagieren, die in den nächsten Jahrzehnten wahrscheinlich häufiger auftreten werden. So wurde während der großen Hitzewelle 2003 in Europa festgestellt, dass auf Anbauflächen der Grünanteil der Vegetation um 50 % abnahm und die Temperaturen um 13 °C höher anstiegen als in intakten Waldgebieten. Der Unterschied ist im Wesentlichen durch die tiefen Wurzeln von Bäumen zu erklären, die einen Zugang zu tieferem Wasserreserven ermöglichen, was eine stärkere Transpiration mit entsprechendem Abkühlungseffekt ermöglicht.7
Anmerkungen:
1. Bonan, G.B. (2008): Forets and Climate Change: Forcings, Feedbacks, and the Climate Benefits of Forests, Science 320, 1444-1449
2. Quelle: Wikimedia
3. Pongratz et al. (2009): Radiative forcing from anthropogenic land cover change since A.D. 800, Geophysical Research Letters 36, L02709, doi:10.1029
4. Govindasamy, B., P. B. Duffy, and K. Caldeira (2001): Land use changes and Northern Hemisphere cooling, Geophys. Res. Lett., 28, 291- 294; Goosse, H. et al. (2006): The origin of the European ''Medieval Warm Period'', Climate of the Past 2, 99-113
5. Eigene Darstellung nach Pongratz et al. (2009): Radiative forcing from anthropogenic land cover change since A.D. 800, Geophysical Research Letters 36, L02709, doi:10.1029
6. Bonan, G.B. (2008): Forets and Climate Change: Forcings, Feedbacks, and the Climate Benefits of Forests, Science 320, 1444-1449
7. Bonan, G.B. (2008): Forets and Climate Change: Forcings, Feedbacks, and the Climate Benefits of Forests, Science 320, 1444-1449
