Klima – eine neue Perspektive
Kapitel
Kapitel 4: Wasser
Die Wälder und die Bäume
Ein lebendiger Planet ist ein widerstandsfähiger Planet, fähig, auf Fluktuationen atmosphärischer Gase, auf vulkanische Eruptionen, Asteroideneinschläge, solare Schwankungen und andere Herausforderungen zu reagieren. Die Standard-Klimatheorie sagt, dass Wälder keinen eindeutigen Effekt auf die Temperaturen haben. Einerseits tragen sie zur Erwärmung bei, weil sie mehr Sonnenlicht absorbieren als nackter Boden, andererseits zur Abkühlung, da sie Kohlenstoff speichern. In letzter Zeit hat man nachgewiesen, dass Wälder viel mehr Kohlenstoff speichern, als zuvor angenommen. Laut einem Forschungsbericht wird sich der Planet um 1,5°C erwärmen, wenn wir die Wälder weiter so massiv abholzen wie bisher, selbst wenn über Nacht die Verbrennung fossiler Energieträger eingestellt würde[1]. Dabei haben diese Berechnungen das verlorene Potential zur Kohlenstoff-Speicherung noch nicht einbezogen, sondern nur das CO2 aus der verlorenen Biomasse und dem ungeschützten Boden (Entwaldung setzt den Boden der Hitze und Erosion aus, was zu massiven CO2-Emissionen führt.).
Allein aus Überlegungen zum Kohlenstoff sollte der Waldschutz und die Wiederaufforstung einen viel höheren Stellenwert als jetzt haben. In Bezug auf das Wasser sind sie sogar noch viel wichtiger.
Weil Wälder Feuchtigkeit speichern und ausdünsten, wandeln sie Sonneneinstrahlung in „latente Wärme“ in Form von Wasserdampf um. Ein Teil dieser Wärme wird in der Nacht wieder entlassen, wenn der Wasserdampf zu Tau kondensiert, aber ein großer Teil des Dampfes steigt in Form von Wolken auf und befördert damit Wärme vom Boden in die Atmosphäre. Wenn das Wasser zu Wolken kondensiert, wird die Wärme wieder freigegeben. Wieviel dieser Wärme in den Weltraum und wieviel zurück auf die Erde abstrahlt, ist nach wie vor umstritten – der Effekt der Wolken ist eine der wichtigsten und umstrittensten Variablen in der Klimamodellierung[2] – aber es gibt wenig Zweifel daran, dass die Ausdünstung der Wälder zumindest lokal und regional einen kühlenden Effekt hat; es gibt auch starke Argumente dafür, dass Selbiges auch auf globaler Ebene zutrifft.[3]
Intuitiv weiß ein jeder schon, dass es in Wäldern viel kühler ist (am Tage, und ein wenig wärmer in der Nacht). Die Forschung bestätigt dieses Alltagswissen. Eine Studie aus Tschechien verglich Lufttemperaturen unter Bedingungen starker Sonneneinstrahlung in der Nachbarschaft von Feuchtwiesen, gemähten Wiesen, Asphalt, Wald, spärlicher Vegetation und Wasserflächen. Die Lufttemperatur über Feuchtwiesen, Seen und Wald war kühler als 30°C; die gemähte Wiese war über 40°C heiß und die Lufttemperatur über Asphalt lag bei fast 50°C.[4]
Dies sind lokale Effekte; Wälder bewirken offenbar auch regionale Abkühlung. Kenia, das im letzten halben Jahrhundert den größten Teil seiner Bewaldung verloren hat, leidet auch unter fortwährenden Dürren und Hitzewellen. Während in manchen Regionen die Temperaturen im Wald vielleicht 19°C betragen, wurden in nahe gelegenen Regionen, die kürzlich für die Landwirtschaft abgeholzt wurden, Rekordtemperaturen von bis zu 50°C gemessen.[5] In Amazonien fand man, dass Weideland trotz der höheren Albedo im Durchschnitt (Tag und Nacht zusammen) 1,5°C wärmer war als bewaldete Gebiete.[6] In Sumatra war Land, das für Palmöl-Plantagen abgeholzt worden ist, 10°C wärmer als der benachbarte Regenwald und blieb auch wärmer, nachdem die Palmen ausgewachsen waren.[7]
Ein echter, lebendiger Wald interagiert mit dem Wasserkreislauf auf komplexe Weisen, die die Wissenschaft gerade erst zu verstehen beginnt, zum Beispiel durch die Umwandlung von Luftfeuchtigkeit in Regen. Wasserdampf in der Atmosphäre muss nicht notwendigerweise als Regen niedergehen, sondern kann stattdessen als Dunst verbleiben, was auch als „feuchte Dürre“ bekannt ist. Ein Grund für die Bildung von Dunst ist das Überangebot an kleinsten Kondensationskernen, welche die Wassertröpfchen daran hindern, die geeignete Größe zu erreichen, damit sie als Regen fallen.[8] Luftverunreinigungen wie Rauch von Waldbränden und Staub von ausgetrocknetem Land gehören zu den Verursachern der Dunstbildung. Über Wäldern sind die Kondensationskerne hauptsächlich biogen und umfassen Pflanzenreste, Bakterien, Pilzsporen und sekundäre, organische Aerosole, die als flüchtige organische Verbindungen von der Vegetation ausgeschieden werden.[9] Diese unterstützen die Bildung von Wolken statt Dunst und sie erlauben auch Wolkenbildung bei höheren Temperaturen als abiotische Kondensationskerne.[10] Neuere Forschung bestätigt ausgeprägtere Wolkendecken über oder nahe Wäldern.[11] Diese niedrigeren und dichteren Wolken haben auch einen stärkeren Kühlungseffekt als höher gelegene Wolken. Laut einem Forscher würde der Anstieg der Albedo von aus Wäldern erzeugten Wolken um 1 Prozent die Erwärmung durch die gesamten anthropogenen Treibhausgase kompensieren.[12]
Dem gegenüber erzeugt der Dunst, der sich in Abwesenheit von Wäldern bildet, einen mächtigen Treibhauseffekt. Er lässt das Sonnenlicht durch und bedeckt die Erde mit einer isolierenden Schicht, die die Wärme daran hindert, des Nachts ins All zurückzustrahlen. Das Resultat ist intensive Hitze und Feuchtigkeit, aber ohne Regen. Dies demonstriert das Prinzip, dass das Leben günstige Lebensbedingungen schafft.
Einige der Bakterien, die als Kondensationskerne für die Wolkenbildung dienen, machen fast den Eindruck, als seien sie eigens als Wolkenkeime konstruiert. Die am besten untersuchte Art, Pseudomonas syringae, trägt Kristallisations-Proteine, die Wolken bei höheren Temperaturen (und damit in geringerer Höhe) entstehen lassen, als andernfalls möglich. Man findet Pseudomonas auf der ganzen Welt, und ursprünglich wurde das Bakterium als Pflanzenpathogen entdeckt.[13] Die Kristallisations-Proteine führen zu Frostschäden an Pflanzen, so dass sie von den Bakterien besser verwertet werden können. Bedenklicherweise arbeiten Argrarforscher an genetisch manipulierten Stämmen von Pseudomonas syringae, denen die Kristallisations-Proteine fehlen. Dies ist ein typisch kontroll-basierter Ansatz, der vollkommen unerwartete Konsequenzen haben könnte, wenn er Niederschlagsmuster verändert und den Klimawandel intensiviert.
Entwaldung setzt einen Teufelskreis von Dürre, Wetterextremen und weiterer Entwaldung in Gang. Die innige Beziehung zum Wasserkreislauf macht klar, warum. In einem gesunden Wasserkreislauf bewegt sich das verdunstende Wasser aus den Meeren über die Kontinente, wo es als Regen niedergeht. Ein kleiner Teil dieses Niederschlags fließt direkt ab; das meiste wird von Erde und Vegetation aufgenommen, während einiges davon in Grundwasserreservoire durchsickert, um dann wieder als Quellen an die Oberfläche zu kommen, die Bäche und Flüsse speisen. Sobald sich das Wasser in Boden und Grundwasser befindet, wird es von Pflanzen und vor allem von Bäumen kontinuierlich zurück in die Umgebungsluft transpiriert und liefert damit eine Quelle für den Regen auch in Trockenperioden. Abhängig von der Region haben etwa 30 bis 90 Prozent der Niederschläge ihren Ursprung nicht direkt in den Meeren, sondern in der Verdunstung von Wasser aus dem Boden und der Vegetation (Evapotranspiration).
In ausgedehnten Gebieten der Erde sind Bäume von entscheidender Bedeutung für die Fähigkeit des Bodens, Regenwasser aufzunehmen:
- Eine Schicht abgeworfenen Laubs absorbiert Wasser und schützt die Bodenfeuchte vor sofortiger Verdunstung.
- Baumschatten verlangsamt ebenfalls die Verdunstung.
- Bäume und Waldfauna erhöhen die Porigkeit des Untergrunds und ermöglichen damit dem Wasser das leichtere Eindringen.
- Baumwurzeln und Vegetation des Unterholzes schützen den Boden vor Erosion.
Entwaldung führt andererseits zu Bodenerosion und Reduktion der Aufnahmekapazität des Bodens für Wasser und schließlich zu schlimmeren Überflutungen nach Starkregen. Ohne die tiefen Baumwurzeln, welche Wasser aus dem tiefen Untergrund nach oben transportieren und damit die Luftfeuchtigkeit erhöhen, neigen Dürren darüber hinaus dazu, länger und trockener zu werden. Das wiederum setzt verbliebene Wälder unter zusätzlichen Stress; sie werden dadurch anfälliger für Brände und Krankheiten. Wenn Niederschlag fällt, rinnt er von der ausgedörrten Erde ab und spült verbliebenen Mutterboden fort.
Entwaldung verändert die atmosphärische Zirkulation in anderer Weise: Sie führt zu stärkeren Aufwinden und höheren Wolken, die Niederschläge geringerer Menge aber stärkerer Intensität produzieren, was den bekannten Dürre-Überflutungs-Kreislauf verschärft.[14] Der Übergang von verlässlichen Niederschlägen zum Dürre-Überflutungs-Muster veranschaulicht die oben genannte „Klimastörung“, die ein größeres Problem darstellen könnte als die globale Erwärmung selbst. Es ändert sich nicht nur das Wettergefüge, sondern es mindert sich die Fähigkeit der Erde, mit diesen Veränderungen umzugehen.
Es kommt noch schlimmer: Wälder tun mehr, als lediglich Feuchtigkeit, die aus den Meeren kommt, rückzugewinnen; offensichtlich erzeugen sie Wind-Dynamiken, die das Wasser überhaupt erst von den Meeren herantragen. Überall auf der ganzen Welt war man einmal davon überzeugt, dass Wälder den Regen bringen, aber lange Zeit haben die Wissenschaftler über diese Ansicht gespottet: Wälder wachsen, wo es ausreichend Niederschläge gibt, sagten sie, aber sie verursachen keine Niederschläge. Diese kommen mit Winden, welche von großräumigen geomechanischen Prozessen bestimmt werden, die von polar-äquatorialen Temperaturdifferenzen, der Erdrotation und anderen Faktoren angetrieben werden. Jetzt verändert sich diese Sichtweise.
Im letzten Jahrzehnt erhielt eine wissenschaftliche Theorie namens „Biotische Pumpe“ wachsenden Zuspruch. Sie bestätigt die universelle volkstümliche Weisheit, dass Wälder Regen anziehen. Zuerst im Jahre 2006 von den russischen Physikern Victor Gorshkov und Anastassia Makarieva vorgeschlagen, besagt die Theorie, dass die Evapotranspiration aus großen Wäldern, vor allem Urwäldern, Tiefdrucksysteme erzeugt, wenn der Wasserdampf aufsteigt und kondensiert.[15] Weil Winde im Allgemeinen aus Hochdruck- in Tiefdruckgebiete wehen, werden feuchte Winde von den Meeren in Richtung bewaldeter Landmassen gezogen, und bringen die Niederschläge, welche wiederum die Wälder aufrechterhalten.[16] Das ist der Grund, warum bewaldete Kontinente tief bis ins Innere verlässliche und reichliche Niederschläge genießen; und das ist auch der Grund, warum diese Niederschläge begonnen haben auszubleiben, da die Abholzung sich in Amazonien, Süd-Ost-Asien, Afrika und Sibirien einem kritischen Niveau nähert.
Die Theorie hat eine intensive Kontroverse entfacht, wie es üblich ist, wenn ein lang etabliertes Dogma von außerhalb der Disziplin infrage gestellt wird (Gorshkov und Makarieva sind Kernphysiker, keine Atmosphären-Physiker). Sie ist außerdem experimentell oder mit Computer-Modellen schwer zu beweisen; darüber hinaus legt sie nahe, dass existierende Klimamodelle einen extrem wichtigen Prozess außer Acht lassen. Sie führt zudem zu alarmierenden Folgerungen, wenn man das hohe weltweite Maß an Abholzung betrachtet. Zum Beispiel würde dies für die Abholzung in Amazonien nicht bloß zu einer Niederschlagseinbuße von 15 bis 30 Prozent führen, wie bisherige Modelle dies vorhersagen, sondern von bis zu 90 Prozent.[17] Dies würde eine Verwandlung Amazoniens nicht in eine Savanne sondern in eine Wüste bedeuten.
Indirekte Beweise für die Biotische Pumpe sind reichlich vorhanden, in Form von Dürren und sinkenden Niederschlagsmengen von Sibirien bis Australien und von Indonesien bis Zentralamerika dort, wo Entwaldung stattfindet. Die Regenmengen am Amazonas sind von 1975 bis 2003 um durchschnittlich 0,3 Prozent pro Jahr gesunken[18] – in direkter Korrelation zur Abholzungsgeschwindigkeit, was schließlich 2005, 2010 und 2015 in ernste Dürreperioden mündete. In jüngerer Zeit sind auch direkte Beweise basierend auf Niederschlagsmustern und Isotopenanalysen angefallen.[19] Diese Theorie trotzt der geomechanischen Richtung, die noch immer starken Einfluss in der Klimatologie hat, dafür harmoniert sie mit der Perspektive vom lebendigen Planeten. Auch hier sieht man: Leben schafft günstige Lebensbedingungen.
Selbst im konventionellen CO2-Erklärungsrahmen sollte die Bewahrung des Regenwaldes mit seiner Kapazität, Kohlenstoff zu speichern und absorbieren, einen viel höheren Stellenwert genießen. Im Erklärungsrahmen lebendiger Systeme ist der Waldschutz und die Wiederaufforstung eine Sache von höchster Dringlichkeit. Heutzutage hat die Reduktion der Emissionen die höchste Priorität im konventionellen Umweltaktivismus, doch das ist das angenehme Problem, weil es bequem in das bekannte Narrativ vom technologischen Fortschritt passt. Aber die Umweltkrise wird nicht gelöst werden, indem wir unseren Input korrigieren. Wir sind zu einer tief gehenden Partnerschaft mit der Natur und zum Respekt für alles Lebens aufgefordert.
Wichtige Wälder sind dabei, in eine Todesspirale zu stürzen: Entwaldung bewirkt Trockenheit, Trockenheit bewirkt mehr Entwaldung. Wir müssen beginnen, Wälder zu schützen, als wären sie heilig (das sind sie), und Waldschäden zu beheben, als hinge unser Leben davon ab (das tut es).
Die Verbindung zwischen Wäldern, Wasser und Leben lag für Menschen, die selbst in tiefer Verbindung mit dem Land lebten, schon immer auf der Hand. Hier beschreibt der Yanomami-Schamane Davi Kopenawa die Zerstörung des Wasserkreislaufs:
Wir reißen niemals die Haut der Erde auf. Wir kultivieren ihre Oberfläche, weil dort ihr Reichtum zu finden ist. Indem wir das tun, folgen wir dem Weg der Ahnen. Die Blätter der Bäume und Blumen hören nie auf zu fallen und sich am Boden des Waldes zu sammeln. Das ist es, was ihm seinen Duft und seinen Wert für das Wachstum gibt. Aber dieser Duft verschwindet schnell, sobald der Boden austrocknet und die Bäche in die Tiefe verschwinden. Es ist so. Sobald man hohe Bäume fällt, wie den Wari-Mahi-Kapok-Baum und den Hawari-Hi-Paranussbaum, wird der Waldboden hart und heiß. Es sind diese großen Bäume, die das Regenwasser kommen lassen und es im Boden behalten… Die Bäume, die die weißen Leute pflanzen, Mangobäume, Kokosnusspalmen, Orangenbäume und Cashewbäume, sie wissen nicht, wie man den Regen ruft.[20]
Auffallend ist der letzte Satz, in dem behauptet wird, der Wald sei mehr als eine Ansammlung von Bäumen. Wenn wir Wälder nicht als lebendige Wesen ansehen, werden wir sie dann je als solche behandeln?
Die Notwendigkeit zur Bewahrung und Wiederaufforstung der Wälder ist nicht zu leugnen, wenn wir die Erde als Lebewesen sehen und die Wälder als eines ihrer lebenswichtigen Organe. Die Notwendigkeit zum Schutz und zur Verehrung des Wassers ist offensichtlich, wenn wir es als das Blut oder den Lebenssaft eines lebendigen Planeten sehen. Es ist das gleiche wie bei einem menschlichen Körper: Wenn Sie ihn als ein kohärentes, intelligentes Lebenssystem verstehen, dann brauchen Sie keine physiologischen Gründe, die Sie überzeugen, dass Sie Ihre Lungen, Ihre Leber, Ihren Blinddarm, Ihre Mandeln tatsächlich brauchen. Es ist nur in einer mechanistischen Sichtweise möglich, sich einige Organe als nutzlos vorzustellen, so dass sie einfach ohne Konsequenzen für das Ganze herausgeschnitten werden können. Endlich erkennen jetzt mehr klarsichtige Ärzte diese Tatsache und werfen siebzig Jahre medizinischer Moden über Bord, wie etwa die routinemäßige Entfernung von Blinddärmen, Mandeln und Weisheitszähnen. Ist es nicht Zeit, dasselbe auch für den Körper des Gesamtorganismus Erde zu tun?
Anmerkungen
[1]Mahowald et al. (2017).
[2]Allgemein gesprochen strahlen Wolken mit niedrigeren Wolkengipfeln mehr Wärme zurück in den Weltraum; siehe Trenberth & Stepaniak (2004).
[3]Siehe Ellison et al. (2017). Dieser Artikel liefert ein starkes, qualitatives Argument dafür, dass Wälder zur globalen Abkühlung beitragen. Mehr Details finden sich in Kravčík et al. (2007).
[4]In Ellison (2017) findet sich eine Abbildung der Befunde, zuerst erschienen in Hesslerová et al (2013).
[5]Schwartz (2013).
[6]Runyan und D´Odorico (2016).
[7]Sabajo et al. (2017).
[8]Runyan und D’Odorico (2016), 62.
[9]Ebd.
[10]Thompson (2008).
[11]Teuling et. al (2017).
[12]Jehne (2007).
[13]Schiermeier (2008).
[14]Schellnhuber (2004), 253.
[15]Die beste Einführung in die Theorie und ihre Bedeutung, die ich gefunden habe, ist dieses Interview mit den Autoren in Hance (2012).
[16]Gorshkov und Makarieva (2006).
[17]Schwartz (2013).
[18]Courcoux (2009).
[19]Siehe z.B. Angelini et al. (2011) und Andrich und Imberger (2013).
[20]Kopenawa und Albert (2013).