植物はこれまで考えられていたよりも多くの炭素を貯蔵している

Bei der Photosynthese entziehen Pflanzen der Atmosphäre bekanntlich Kohlendioxid und geben dabei Sauerstoff an die Lufthülle ab. Wälder werden auf diese Weise zu den „grünen Lungen“ eines Landes. Und pflanzte man nur genügend neue Bäume an, würden sie den stetigen Anstieg der CO₂-Konzentration in der Atmosphäre bremsen, so die simple Vorstellung. Allerdings stehen die Atmosphärenwissenschaftler vor einem Problem: Sie wissen nämlich nur sehr grob, wie viel Kohlenstoff alle Landpflanzen weltweit tatsächlich pro Jahr aus der Luft aufnehmen. Die angenommenen Werte schwanken erheblich – fast um den Faktor zwei. Eine internationale Forschergruppe hat nun einen viel genaueren Wert ermittelt. Bei ihren Berechnungen nutzten sie einen ungewöhnlichen Marker: die bei oberirdischen Atomwaffenversuchen freigesetzte Radioaktivität.

Obwohl Kernwaffentests in der Atmosphäre schon seit 1963 verboten sind, lassen sich deren Auswirkungen noch heute feststellen. Die Konzentration mancher Radioisotope in der Lufthülle liegt immer noch deutlich über den natürlichen Werten, die vor dem ersten Atombombentest in der Wüste Neu-Mexikos im Jahre 1945 gemessen wurden. Das gilt unter anderem auch für das Kohlenstoffisotop C-14. Wegen der vielen oberirdischen Versuche in den zwei Jahrzehnten nach 1945 stieg dessen Konzentration um fast das Doppelte an. Wegen seiner Halbwertszeit von mehr als 5700 Jahren ist auch heute immer noch wesentlich mehr C-14 in der Luft vorhanden als in der ersten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts.

Wenn Pflanzen Kohlenstoff aufnehmen, spielt es keine Rolle, in welcher Isotopenzusammensetzung das Element vorliegt. Der Kohlenstoff dient den Pflanzen zum Wachstum, allerdings wird im Laufe der Zeit ein Teil davon wieder abgegeben, beispielsweise wenn im Herbst auf der Nordhalbkugel das Laub von den Bäumen fällt. Wenn es sich mit der Zeit zersetzt, wird ein Teil des darin enthaltenen Kohlenstoffs wieder frei, der Rest wandert in den Boden. Was vom ursprünglich aufgenommenen Kohlenstoff in den Pflanzen und im Boden verbleibt, wird in den Klimamodellen als „Nettoprimärproduktion“ (NPP) bezeichnet. Weil es bisher kein genaues Modell des Kohlenstoffbudgets der irdischen Biosphäre gibt, schwanken die NPP-Werte erheblich, zwischen 43 und 76 Milliarden Tonnen pro Jahr.

ロンドンのインペリアル・カレッジのヘザー・グレイブン率いる研究グループは、地上での核兵器実験中に増加したC-14濃度を利用して、生物圏の完全な炭素収支を計算した。 これらの計算には、成層圏、対流圏、海洋の C-14 濃度の測定が含まれています。 このような測定は半世紀以上にわたって定期的に行われてきました。 地上での原爆実験段階中の大気中のC-14濃度の大幅な変動によって計算が混乱するのを避けるため、研究グループは1963年から1967年までの比較的濃度が安定していた期間に記録された値のみを使用した。

世界中の植物が毎年、これまで考えられていたよりも多くの正味炭素を吸収しており、800億トン以上であることが判明しました。 グレヴェンの研究者たちは雑誌「サイエンス」に寄稿しています。 一見すると、陸上植物は実際に人為起源の CO₂ の吸収源として機能しているように見えます。

しかし、この計算では、どのくらいの量の炭素が大気中に逆流するかを正確にモデル化することがまだ不可能であることも明らかになりました。 したがって、研究著者らは、自分たちの結果がすべて明らかであるとみなされることを望んでおらず、再植林や新しい木の植林は気候変動に対する限定的な歯止めにしかならないかもしれないと指摘している。