Les plantes stockent plus de carbone qu’on ne le pensait

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.

Le groupe de recherche dirigé par Heather Graven de l’Imperial College de Londres a utilisé la concentration accrue de C-14 lors des essais d’armes nucléaires en surface pour calculer le bilan carbone complet de la biosphère. Ces calculs comprenaient des mesures de la concentration de C-14 dans la stratosphère, la troposphère et les océans. De telles mesures ont lieu régulièrement depuis plus d’un demi-siècle. Pour éviter de perturber leurs calculs par les fluctuations importantes de la concentration de C-14 dans l’atmosphère pendant la phase d’essai de la bombe atomique en surface, le groupe a utilisé uniquement les valeurs enregistrées pendant une période de concentration relativement stable entre 1963 et 1967.

Il s’est avéré que les plantes du monde entier absorbent chaque année plus de carbone net qu’on ne le pensait, à savoir plus de 80 milliards de tonnes, Les chercheurs de Greven écrivent dans la revue « Science ». À première vue, les plantes terrestres semblent en réalité agir comme un puits de CO₂ anthropique.

Toutefois, les calculs ont également révélé qu’il n’est toujours pas possible de modéliser exactement la quantité de carbone qui retourne dans l’atmosphère. Les auteurs de l’étude ne veulent donc pas que leurs résultats soient perçus comme un feu vert et soulignent que le reboisement et la plantation de nouveaux arbres ne constituent peut-être qu’un frein limité au changement climatique.