Forest Carbon Sequestration Peaks at Intermediate Elevations: Structural and Climatic Drivers of Aboveground Biomass in Bhutan's Temperate Forests

Wälder sind die großen Kohlenstofftresore unseres Planeten; sie halten gewaltige Mengen des Treibhausgases, das unsere Atmosphäre erwärmt, in ihren Stämmen, Ästen und Blättern fest. Seit Jahrzehnten wissen Wissenschaftler, dass Bäume Kohlendioxid absorbieren und es speichern, doch die genaue Vorhersage, wie viel Kohlenstoff ein Wald speichert, beruhte oft auf einfachen Annahmen. Ein weit verbreiteter Glaube war, dass mit dem Aufstieg auf einen Berg die Menge des in den Bäumen gespeicherten Kohlenstoffs entweder stetig zunimmt oder stetig abnimmt, einem geraden Pfad folgend. Dieses lineare Denken hat unsere Planung für den Klimawandel geprägt, in der Annahme, dass wir, wenn wir Wälder in einer bestimmten Höhe schützen, eine vorhersehbare Menge an Kohlenstoff schützen. Doch die Natur verläuft selten in einer geraden Linie. In den steilen, zerklüfteten Bergen des Himalayas, wo sich Temperatur, Niederschlag und Boden über kurze Distanzen hinweg rasant ändern, ist die Beziehung zwischen Höhe und Waldwachstum weitaus komplexer. Das Verständnis dieser Muster ist entscheidend, denn wenn wir falsch einschätzen, wo der meiste Kohlenstoff gespeichert ist, könnten wir scheitern, die vitalsten Teile des Waldökosystems zu schützen.

In den gemäßigten Wäldern von Bhutan unternahm ein Forscherteam den Versuch, diese Annahmen zu testen, indem es einen langen, steilen Pfad vom Talboden bis zu einem hohen Gebirgspass zurücklegte. Sie legten die siebenunddreißig Kilometer lange Strecke zwischen Lobesa und Dochula zurück, eine Route, die von 1.400 Metern auf 3.100 Meter über dem Meeresspiegel ansteigt. Während dieser Reise verändert sich die Landschaft dramatisch – von warmen, trockenen Kiefernwäldern über kühle, neblige Laubwälder bis hin zu den verkrüppelten Bäumen der hochalpinen Zone. Die Forscher legten entlang dieses Weges sechzig kreisförmige Parzellen an und maßen sorgfältig jeden Baum mit einem Stammdurchmesser von mehr als zehn Zentimetern. Sie erfassten die Höhe jedes Baumes, die Dicke seines Stammes sowie die Dichte des Waldkronendachs und nutzten diese Messungen, um das Gesamtgewicht des lebenden Holzes, bekannt als oberirdische Biomasse, zu berechnen. Ihr Ziel war es herauszufinden, ob die Menge des gespeicherten Kohlenstoffs einem einfachen Aufwärts- oder Abwärtstrend folgt oder ob sich etwas weitaus Überraschenderes abspielt.

Was sie fanden, war ein ausgeprägtes, hügelartiges Muster – ein Gipfel in der Mitte des Berges statt eines stetigen Anstiegs oder Rückgangs. Die Wälder in den niedrigeren Lagen, zwischen 1.400 und 1.900 Metern, hielten durchschnittlich etwa 105 Tonnen Biomasse pro Hektar. Die höchsten Lagen, von 2.600 bis 3.100 Metern, hielten eine ähnliche Menge, etwa 104 Tonnen pro Hektar. Aber in der mittleren Zone, zwischen 2.000 und 2.500 Metern, waren die Wälder signifikant reicher und hielten durchschnittlich 147 Tonnen pro Hektar. Dieser Peak in der mittleren Höhenlage war keine kleine Fluktuation, sondern ein klarer, statistisch signifikanter Maximalwert, bei dem die Bäume größer waren, die Bestände dichter standen und die Kohlenstoffspeicherung am höchsten war. Die Forscher bestätigten, dass diese „Hügelform“ keine lokale Besonderheit ist, sondern ein Muster, das auch in anderen Bergwäldern weltweit zu beobachten ist, was darauf hindeutet, dass der „Sweet Spot“ für das Baumwachstum bei einer spezifischen Höhe liegt, an der Temperatur und Feuchtigkeit perfekt zusammenkommen.

Die Studie zeigte auch, dass die Gründe für diesen Gipfel je nach Standort am Berg variieren. In den niedrigeren Lagen wurde die Menge des gespeicherten Kohlenstoffs fast ausschließlich durch die physische Struktur des Waldes bestimmt: wie viele Bäume dort standen und wie dick ihre Stämme waren. Klimafaktoren wie die Temperatur spielten hier eine untergeordnete Rolle. Doch als die Forscher zu den höchsten Lagen aufstiegen, kehrte sich die Geschichte um. Am Gipfel des Berges wurden die Bäume nicht mehr dadurch begrenzt, wie viele von ihnen wachsen konnten, sondern dadurch, wie warm es war. Die Temperatur wurde zum entscheidenden Faktor, der kontrollierte, ob die Bäume überhaupt wachsen konnten. In der mittleren Zone, in der die Biomasse ihren Höhepunkt erreichte, war der Wald eine komplexe Mischung aus beiden Faktoren. Hier waren die Bäume groß und gut verteilt, aber ihr Erfolg hing auch von einer spezifischen Kombination aus Höhe, Niederschlag und der Ausrichtung des Hangs ab. Es war dieses einzigartige Zusammenspiel der Bedingungen, das es den Wäldern in der mittleren Lage ermöglichte, sowohl die Täler darunter als auch die Gipfel darüber zu übertreffen.

Diese Ergebnisse stellen die Vorstellung infrage, dass wir alle Wälder bei der Planung des Klimaschutzes gleich behandeln können. Die Forschung legt nahe, dass die Wälder in der Mitte der Bhutanesischen Berge nicht bloß ein weiterer Teil der Landschaft sind; sie sind die primäre Kohlenstoffinfrastruktur der Region. Wenn der Klimawandel die Erde weiter erwärmt, könnten sich die Bedingungen, die derzeit diesen Wachstumsgipfel erzeugen, nach oben verschieben, was potenziell dazu führt, dass die derzeitigen Wälder der mittleren Lagen zurückbleiben und die Zone der maximalen Kohlenstoffspeicherung höher am Berg wandert. Dies bedeutet, dass der Schutz von Wäldern mehr als einen pauschalen Ansatz erfordert; er verlangt Strategien, die spezifisch auf die jeweilige Höhe zugeschnitten sind. Indem man erkennt, dass der meiste Kohlenstoff in einem bestimmten Band des Berges gespeichert ist und nicht überall oder nirgendwo, können Naturschützer ihre Bemühungen besser priorisieren. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass wir, um den Kohlenstoff, den diese Wälder halten, wirklich zu sichern, das empfindliche Gleichgewicht zwischen Temperatur und Struktur verstehen und schützen müssen, das die Mitte des Berges zum produktivsten Ort für das Baumwachstum macht.