Mehr als die Hälfte des oberirdischen Kohlenstoffs der Welt ist in tropischen Wäldern gespeichert, und viele dieser Wälder sind von der Entwicklung bedroht. Wenn die Entwicklung stattfindet, wird angenommen, dass der degradierte Wald einen geringen ökologischen Wert hat. Eine neue Studie wurde jedoch in veröffentlicht Forschung von Christopher Philipson und Kollegen, die sich natürlich regenerierende und aktiv wiederhergestellte abgeholzte Tropenwälder vergleichen, gefunden haben Die Wiederherstellung von Wäldern ist eine Lösung, die in der Lage ist, sowohl die Kohlenstoffspeicher wieder aufzufüllen als auch die Biodiversität zu erhalten. Obwohl dieses Konzept nicht neu ist, wurde die Einführung von Wiederherstellungspraktiken durch Unsicherheiten über seine Wirksamkeit behindert.
Die Forscher untersuchten ein Tropenwaldgebiet im malaysischen Borneo, wo landwirtschaftliche Aktivitäten seit Jahren zu steigenden Entwaldungsraten führen. Das Untersuchungsgebiet wurde in den 1980er Jahren stark abgeholzt und anschließend vor weiterer Abholzung oder Umstellung auf Plantagenlandwirtschaft geschützt. Um die Erholung der Wälder zu bewerten, haben Co-Autor Greg Asner und seine Kollegen von der Zentrum für globale Entdeckungs- und Naturschutzwissenschaften der Arizona State University, kartierten das Gebiet im Jahr 2016 mit ihrem Global Airborne Observatory, das mit leistungsstarken Lasern und Spektrometern ausgestattet ist. Die resultierenden Karten zeigten den Ort und die Menge des oberirdisch gespeicherten Kohlenstoffs auf Tausenden von Hektar Wald.
Bei der Umfrage wurden beide in der Luft verwendet LiDAR (ein bisschen wie eine laserbetriebene Version von SONAR) und Spektroskopie (eine erstaunlich genaue Art, die Farbe der Dinge zu betrachten), um das Gelände unter dem Flugzeug zu kartieren, um Bäume in Sabah, Malaysia, zu kartieren und zu identifizieren. Das Team nahm Messungen an 257 Waldstücken vor, die vor XNUMX bis XNUMX Jahren nach Abholzung geschützt worden waren.
Greg Asner hat in der Neuen Welt gearbeitet, aber das gefunden Borneo stellte sein Team vor eine neue Herausforderung„Technisch gesehen unterscheidet sich das Kronendach der Bäume grundlegend von dem der tropischen Wälder der Neuen Welt. Die Flügelfruchtbäume der südostasiatischen Wälder haben sich so entwickelt, dass sie eine andere Grundstruktur aufweisen. Das hatte keinen Einfluss auf die Technologie selbst, sondern auf unsere Algorithmen und die Interpretation der von der Technologie gelieferten Daten. Und das war nun eine große Herausforderung.“
Die Antwort bestand darin, die Probeflächen wiederholt zu überfliegen, um die Ergebnisse mit dem zu vergleichen, was im Flugzeug gesehen wurde. Nachdem die Algorithmen kalibriert waren, Sie waren in der Lage, die Ergebnisse zu interpretieren, die sie in Malaysia fanden.
Die neue Perspektive auf die Wälder von Borneo zeigte, dass der abgeholzte Wald Wald regenerieren kann. „Noch vor zwanzig Jahren betrachteten wir Sekundärwälder als verwüstete Wälder“, sagte Asner in einem Zoom-Anruf an Botany One. „Nun, Erfahrung und die Welt geben dir eine Perspektive, und diese Wälder bergen immer noch biologische Schätze in sich. Im Vergleich zu nichts haben sie genetische Ansatzpunkte, um sich zu erholen.“
„Chris Philipson und wir alle haben zusammengearbeitet. Ich bin geflogen, habe die Daten erhoben und die Kernanalyse durchgeführt, und er hat sich um den forstwirtschaftlichen Teil gekümmert. Anhand der Feldparzellen stellte er fest, dass sich Gebiete innerhalb des Untersuchungsgebiets, die eine Chance zur Erholung haben, überraschend gut erholen können. Wir freuen uns sehr, dass es funktioniert und man sieht, dass Managementmaßnahmen die Kohlenstoffspeicherung erhöhen können und dass diese Wälder nicht als hoffnungslos verloren gelten sollten.“
Flächen, die der natürlichen Regeneration überlassen werden, gewinnen jedes Jahr bis zu 2.9 Tonnen oberirdischen Kohlenstoffs pro Hektar Wald zurück, was die Fähigkeit degradierter Wälder unterstreicht, sich zu erholen, wenn sie vor einer vollständigen landwirtschaftlichen Umwandlung geschützt werden.
Erstautor Chris Philipson von der Universität Dundee und der ETH Zürich sagte in einer Stellungnahme: „Dies bestätigt quantitativ, dass sich degradierte Wälder bei wirksamem Schutz auf natürliche Weise gut erholen können.“
Noch wichtiger ist, dass die Forscher herausfanden, dass sich Waldgebiete, die einer aktiven Wiederherstellung unterzogen wurden, um 50 % schneller erholten, von 2.9 auf 4.4 Tonnen oberirdischen Kohlenstoffs pro Hektar und Jahr. Zu den Wiederherstellungsmethoden gehörten das Pflanzen einheimischer Baumarten, das Entfernen von Kletterpflanzen und das Ausdünnen der Vegetation um Setzlinge herum, um ihre Überlebenschancen zu verbessern. Die vollständige Wiederherstellung der oberirdischen Kohlenstoffdichte in einem sich natürlich regenerierenden abgeholzten Wald würde etwa 60 Jahre dauern, während die Wiederherstellung eines aktiv wiederhergestellten Waldes nur 40 Jahre dauert.
Im Flugzeug konnte Asners Team auch die verborgenen Teile der Wälder sehen. „Unsere Crew ist ein großes Flugzeug. Wir haben bis zu sechs Besatzungsmitglieder an Bord. Ich war als Navigator für das gesamte Projekt an Bord. Ich habe also sowohl durch die Daten gesehen, als auch aus dem Fenster geschaut. Sabah ist eine geschäftige Landschaft, wie die meisten tropischen Landschaften, Gebiete, die tief geschützt sind, tief geschützt erscheinen, das heißt wirklich abgeriegelt. Es gibt viele Bereiche, die aussahen, als wären sie von der landwirtschaftlichen Seite her betreten worden.“ sagte Asner.
Diese Beobachtungen sind zu einem eigenen Papier geworden. Fast ein Fünftel des Tropenwaldes befindet sich innerhalb von 100 m von einem Rand, der kein Wald ist„Die unberührten Wälder an den Rändern von landwirtschaftlichen Flächen, selbst bis zu einem Kilometer tief im Waldinneren, weisen eine andere Struktur auf als der Wald selbst. Das deutet darauf hin, dass dort Bäume gefällt werden. Das Ganze begann schon im Flugzeug, als wir diese ersten Waldränder sahen und dachten: Das sieht nicht normal aus im Vergleich zu dem, was ich anderswo auf der Welt gesehen habe, wo Wälder teilweise abgeholzt werden. In Sabah sieht man viele dieser eindeutigen Spuren des Eindringens.“
Der Datensatz umfasst Billionen von Datenpunkten und ist im Grunde eine vollständige Erfassung der Waldfläche. Die Daten könnten daher zahlreiche weitere Forschungsprojekte unterstützen, so Asner. „Wir stellen die Daten derzeit sehr großzügig zur Verfügung. Ich frage meistens – hauptsächlich zu meinem eigenen Interesse –, was die Nutzer mit den Daten vorhaben, damit ich ihre Fragen beantworten kann. Einige verwenden die Daten für die Analyse von Tierlebensräumen. Wir haben das bereits mit Orang-Utans gemacht, aber die Leute wollen tatsächlich alle möglichen Arten von Arbeit mit Tieren durchführen, zum Beispiel die Tiere digital in die Baumkronen einordnen und so besser verstehen, was eine Baumkrone ausmacht.“
„Ein weiterer Anwendungsbereich sind hydrologische Studien. Man wünscht sich unsere Daten, um die Auswirkungen von Waldrodung oder Waldschutz auf die Wasserqualität flussabwärts zu verstehen. Dafür werden Geländedaten verwendet. Unsere Laser können auch das Gelände unter dem Wald erfassen. Wir sehen nicht nur die Baumkronen, sondern das gesamte Gelände. Die Karte zeigt dann Bäche, Erosionsrinnen und den Wasserlauf. Es gibt viele hydrologische Studien. Außerdem arbeiten wir mit Partnern in Großbritannien und Malaysia zusammen, um die Vernetzung verschiedener Waldreservate zu untersuchen.“
Die Technik ist nicht nur auf Wälder beschränkt. Während die Technologie kleine Pflanzen nicht auflösen kann, identifiziert die Spektroskopie Pflanzengemeinschaften, die in einem Gebiet gefunden werden. „Wir haben eine Bank von Postdocs und Wissenschaftlern, die um den Planeten flitzen und unsere Daten für Anwendungen außerhalb der Forstwirtschaft nutzen. Landwirtschaft, Grasland, Buschland und Savannenanwendungen“, sagte Asner.
„Gerade in Hawaii nutzen wir es, um Korallen am Meeresboden zu kartieren. Ich beschäftige mich seit etwa fünf Jahren mit Korallen. Ich habe das in der Karibik, auf den Hawaii-Inseln und an einigen anderen Orten auf der Welt gemacht. Und wir kommen voran. Ich denke, wir werden in etwa zwei Jahren die gleiche Arbeit, die wir mit tropischen Wäldern leisten, auch für Korallenriffe leisten können.“
Die Studie in Forschung ist das erste Mal, dass ein langer Zeitreihendatensatz verwendet wurde, um zu zeigen, dass die aktive Wiederherstellung die Regeneration von Wäldern nach Abholzung und anderen Störungen unterstützt. Der aktuelle COXNUMX-Preis reicht jedoch immer noch nicht aus, um die Wiederherstellungskosten zu decken, was die Auswirkungen begrenzt, die dieser Ansatz auf die Klimakrise haben kann. Neue Klimaschutzprogramme könnten diese Wiederherstellungskosten jedoch potenziell finanzieren.
In einem Zeichen des Optimismus gelten die Nachrichten nicht nur für Borneo, sagte Asner. „Wir haben Millionen und Abermillionen Quadratkilometer dieser Wälder, die jetzt den Planeten von Amazonien bis zum Kongo, vom Kongo bis Südostasien, einschließlich Borneo und auch dem südostasiatischen Festland, überziehen. Es gibt riesige Mengen, Millionen Quadratkilometer Sekundärwald, die sofort in die Klimaschutzbemühungen fließen könnten und auch neue Häfen für die Artenvielfalt oder die wachsenden Häfen für das sein können, was wir auf dem Planeten hinterlassen haben.“
„Die Wissenschaft hat einen klaren Weg für Landmanager aufgezeigt. Nun müssen wir uns den wirtschaftlichen Aspekten des Problems zuwenden, um die nötige Unterstützung für die Umsetzung dieser Lösungen zu gewinnen“, sagte Asner. „Die Wiederherstellung degradierter tropischer Wälder trägt zur Milderung des Klimawandels bei und erhält ganz nebenbei die Artenvielfalt.“
LESEN SIE DEN ARTIKEL
Philipson, C., Cutler, M., Brodrick, P., Asner, G., Boyd, D., Moura Costa, P., Fiddes, J., Foody, G., van der Heijden, G., Ledo, A.Lincoln, P., Margrove, J., Martin, R., Milne, S., Pinard, M., Reynolds, G., Snoep, M., Tangki, H., Sau Wai, Y., Wheeler, C., und Burslem, D. (2020) Aktive Wiederherstellung beschleunigt die Kohlenstoffrückgewinnung aus vom Menschen veränderten tropischen Wäldern. Forschung, 369(6505), S. 838–841. Verfügbar unter: https://doi.org/10.1126/science.aay4490.
