Von den Salzwiesen Irlands über die Torfgebiete der Niederlande bis hin zu den Unterwasser-Seegraswiesen Italiens: Ocean untersucht, inwieweit Europas Küsten unsere Kohlenstoff-Emissionen verringern.
Wenn es um den Klimawandel geht, denkt man oft daran, mehr Bäume zu pflanzen. Aber Feuchtgebiete an der Küste, wie zum Beispiel Salzwiesen im Südwesten Irlands, binden und speichern Kohlenstoff noch besser als tropische Wälder. Übersehen wir eine Lösung für den Klimawandel, die direkt vor unserer Nase liegt?
Sümpfe: natürliche Kohlenstoffsenken
Bei jeder Flut schwappen die Wellen des Atlantiks über die Salzwiesen von Derrymore. Das ist nicht nur ein schöner Anblick, sondern auch eine natürliche Kohlenstoffsenke. Ein Team vom University College Dublin (UCD) untersucht, wie gut diese Sümpfe dabei helfen, Kohlenstoff aus der Luft zu binden.
"Salzmarschen sind ein Lebensraum, der von den Gezeiten überflutet wird, sie liegen tief", erklärt UCD-Küsten-Ökologin Grace Cott. "Die Pflanzen, die dort leben, müssen die salzigen Bedingungen und auch Staunässe tolerieren, was Salzmarschen zu guten Kohlenstoffspeichern macht."
Pflanzen nehmen CO₂ auf, um zu wachsen, aber auf trockenem Land geben sie den Großteil des Kohlenstoffs wieder an die Luft ab, wenn sie sich zersetzen. Bei Sumpfgräsern ist das anders. In salzhaltigem Wasser zersetzen sie sich nicht so leicht, und der gebundene Kohlenstoff bleibt im Boden.
Gräbt man einen halben Meter tief, findet man Wurzeln und Stängel, die den Kohlenstoff eines Jahrhunderts gespeichert haben. Grace Cott sagt:
"Wir versuchen, ein genaues Gefühl dafür zu bekommen, wie viel Kohlenstoff in diesem Lebensraum gespeichert ist. Dann können wir verschiedene Möglichkeiten vorschlagen, diese Lebensräume so zu managen, dass sie weiterhin Kohlenstoff speichern können."
Das wichtigste Instrument für diese Forschung ist der Eddy-Kovarianz-Turm - ein empfindliches Gerät, das den Gasaustausch zwischen Boden und Atmosphäre misst und so die tatsächliche Kohlenstoffmenge anzeigt, die das Moor speichern kann.
"Was wir hier berechnen, sind Kohlendioxid- und Wasserdampf-Ströme", erzählt Lisa Jessen, Wissenschaftlerin für Salzwiesenökologie am UCD. "Wir sehen die CO₂-Aufnahme während des Tages durch die Fotosynthese und dann die CO₂-Abgabe während der Nacht durch die Pflanzenatmung."
Dieses blühende Feuchtgebiet bindet mehr Kohlenstoff als es abgibt. Aber das geschieht nur, wenn die Bedingungen im Gleichgewicht sind, nicht zu nass und nicht zu trocken, erklärt UCD-Umweltwissenschaftlerin Elke Eichelman:
"Wenn die Systeme überflutet werden, haben sie Schwierigkeiten, weiterhin richtig zu funktionieren. Und im anderen Extremfall, wenn wir das Ökosystem entwässern, um es beispielsweise landwirtschaftlich zu nutzen, hat das negative Auswirkungen auf das System und setzt eine Menge Kohlenstoff frei."
Die Bedingungen müssen stimmen
Wenn sich der Zustand der Küstenfeuchtgebiete verschlechtert, können sie von einer Kohlenstoffsenke zu einer Kohlenstoffquelle werden, was den Klimawandel verschärft.
"Küstenfeuchtgebiete auf der ganzen Welt sind durch Bebauung, Landwirtschaft und den Anstieg des Meeresspiegels bedroht", so Grace Cott. "Vor allem in Irland haben wir in den vergangenen Jahren viele Salzwiesen-Lebensräume verloren, aber das gilt auch weltweit. Das gilt auch für Mangrovenwälder und Seegräser."
Die Trockenlegung eines Feuchtgebiets löst die Zersetzung von organischem Material aus, das über Jahrhunderte hinweg gespeichert wurde.
Niederlande: umweltfreundlichere Alternative zur traditionellen Milchwirtschaft
Ein Beispiel dafür sind die niederländischen Polder. Unter grünen Feldern in Nordholland liegt Torf, also ehemaliges Moorland. Um das Land für die Milchkühe trocken zu halten - vor allem, wenn es fast fünf Meter unter dem Meeresspiegel liegt - muss ständig Wasser abgepumpt werden.
Doch eine Fläche wurde wieder vernässt und nun wachsen Typha-Pflanzen, auch Rohrkolben genannt, aus dem etwa 15 Zentimeter unter Wasser stehenden Torf. Da der Boden nicht mehr mit Sauerstoff in Berührung kommt, wird nicht mehr so viel CO₂ aus dem sich zersetzenden Torf freigesetzt. Laut Aldert van Weeren, der dieses Experiment durchführt, ist das eine umweltfreundlichere Alternative zur traditionellen Milchwirtschaft in der Region.
"Die Menge an Kohlenstoff, die in einem Liter Milch steckt, der auf diesen Wiesen produziert wird, entspricht in etwa dem Ausstoß von zwei Litern Benzin in Ihrem Auto", erklärt der Mitarbeiter von Wetlands International Europa. "In dem Moment, in dem man die Wiesen wieder bewässert, gibt es keine Kohlenstoffemissionen mehr aus diesem Gebiet! Aber dann kann man dort keine Kühe mehr weiden lassen und kein Gras mehr anbauen. Man hat also einen anderen Ertrag. Und anstatt Milchbauer zu sein, bin ich jetzt Faserbauer!"
Die Pflanze ist von Natur aus stark, flexibel und verrottungsfest. Aldert van Weeren sieht ein großes Potenzial für ihre Fasern - von Vliesstoffen bis hin zu umweltfreundlicheren Bau- und Verpackungsmaterialien:
"Es ist fast unmöglich, sie zu brechen. Man kann versuchen, was man will, man kann sogar darauf stehen - es ist eine sehr stabile Struktur wegen dieser Zellen und dem Schwammsystem darin. Das macht die Faser zu einem guten Baumaterial und zu einem perfekten Isoliermaterial. Und das ist unserer Meinung nach die Zukunft der Landwirtschaft - diese Art von Dingen, die schönes Baumaterial für die Stadt Amsterdam im Hintergrund sind."
Mögliche finanzielle Anreize für die Reduzierung von Emissionen und die Wiederherstellung natürlicher Lebensräume könnten dazu beitragen, dass diese Art der Landnutzung langfristig wirtschaftlich rentabel wird. Darüber hinaus könnten neue leichte Maschinen die großflächige Bewirtschaftung von Feuchtgebieten fördern und den gebundenen Kohlenstoff in nachhaltige Baumaterialien umwandeln.
_"_Das sind einfach Schichten von gehäckseltem Rohrkolben, die übereinander gelegt werden", so Aldert van Weeren. "Als Bindemittel verwenden wir Magnesiumoxid. Das brennt nicht, ist selbsttragend und isolierend. Und diese Zellulosefasern mit Wasser gemischt, das ergibt diese Art von Brettern - nur reine Pflanzenfasern ohne Bindemittel. Das ist eine hydromechanische Verbindung! Man glaubt es nicht, aber es funktioniert!"
Italien: blue carbon unter Wasser
Die CO₂-Abscheidung an der Küste findet nicht nur an Land, sondern auch unter Wasser statt. Eine Lagune in der italienischen Region Emilia Romagna ist ein natürlicher Lebensraum für Fische, der für die Aquakultur genutzt wird. Die Seegraswiesen sind nicht nur eine ideale Kinderstube für Fische: Weltweit binden diese Unterwasserpflanzen 10 % des gesamten Kohlenstoffs, der in den Meeressedimenten gespeichert ist.
Vor einem halben Jahrhundert waren alle heimischen Lagunen mit Seegras bedeckt. Inzwischen sind die meisten dieser Pflanzen verschwunden, wahrscheinlich aufgrund der Umweltverschmutzung. Das von der EU geförderte Projekt LIFE-TRANSFER pflanzt nun überlebende Seegräser in nahe gelegenen Lagunen wieder an, inspiriert von den vielversprechenden Ergebnissen eines Pilotprojektes in der Nähe von Venedig.
"Wir müssen den Prozess umkehren und eine Phase erreichen, in der sich das Seegras ausbreitet, wie es in der Lagune von Venedig der Fall war", sagt Graziano Caramori, Koordinator des LIFE-TRANSFER Projekts. "Wir haben ein gutes Beispiel für einen Erfolg, den wir in den gesamten Mittelmeerraum exportieren wollen, und - in ganz Europa.“
Unter der Leitung von Graziano Caramori hat das Forscherteam eine Methode entwickelt, um den Seegraswiesen ein neues Zuhause zu geben. Sie nehmen Seegras von einer Entnahmestelle und bringen es schnell an eine andere Stelle mit ähnlichen Eigenschaften.
Ihr Ziel ist es, die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass sich diese Unterwasserpflanzen in üppige Seegraswiesen verwandeln. Langfristig soll dies zu saubererem Wasser, weniger Küstenerosion und neuen sicheren Zufluchtsorten für Wassertiere führen. Das Projekt wird in Italien, Griechenland und Spanien durchgeführt.
Michele Mistri, Professor für Meeresökologie, Universität Ferrara: _"_Wir werden der Umwelt sicherlich ein großes Geschenk machen, indem wir die Biodiversität in der Region verbessern - aber wir beschenken auch uns selbst, indem wir die Kapazität der CO₂-Bindung erhöhen und damit zum Kampf gegen den Klimawandel beitragen."
Von Salzmarschen bis zu Seegraswiesen - einige der besten Lösungen für die Herausforderung des Klimawandels liegen direkt an unseren Küsten.